移动卫星通信自适应UKF组合导航姿态估计算法

为解决组合导航姿态估计航向角可观性弱,姿态估计精度低、易发散的问题,提出了一种单基线GPS辅助观测的组合导航姿态估计算法,通过四元数与修正的Rodrigues参数相互切换避免了四元数加权均值计算和协方差奇异问题,确保了四元数的规范化;通过有效利用单基线GPS航向角辅助观测,改善航向角的可观性,提高了三维姿态角的估计性能;通过使用开关自适应UKF算法,提高了算法的适用性和姿态估计的精度。实验结果证明,UKF姿态估计的精度优于EKF,最终三维姿态角的最小均方误差均在0.36°以内,估计误差均在0.5°以内,满足了宽带移动卫星通信的波束指向要求。     

低成本组合导航系统的数据融合算法

该低成本组合导航系统由基于MEMS器件的惯性导航系统和GPS组成。针对该系统,基于卡尔曼滤波的数据融合算法,提出了解决和分析系统状态的可观性问题、滤波器的阶次选择问题的方法,并进行了数学仿真,结果表明提出的思路和方法是可行的,具有工程参考价值。     

移动卫星通信系统强跟踪姿态估计算法

针对移动卫星通信系统在高动态和强机动等复杂地理环境下,测控系统不能保证天线姿态稳定和指向实时对准的问题,提出了一种量测误差实时渐变的强跟踪姿态估计算法。通过量测误差实时渐变来改善强跟踪滤波中渐消因子突增造成的过调节问题;通过引入多重渐消因子对保证滤波预测方差阵的对称性不被破坏;通过强跟踪滤波提高天线姿态在强机动下的稳定性,增强对突变的跟踪能力。实验仿真表明,该算法在强机动和高动态条件下有较强模型参数失配的鲁棒性和突变情况下的跟踪能力,能有效提高天线姿态在高动态下的估计精度。     

四旋翼飞行器姿态解算算法试验研究

四旋翼飞行器姿态信息的准确性直接影响飞行器的飞行控制效果。介绍了四旋翼飞行器姿态解算常用的梯度下降与互补滤波融合算法和自适应互补滤波算法的原理,并基于自主研发的IMU系统对两种算法的静态与动态解算效果进行了实际测量和对比分析。实验结果表明,自适应互补滤波算法在两种情况下的滤波效果均优于梯度下降与互补滤波融合算法。     

基于扩展卡尔曼滤波的动中通低成本姿态估计

针对动中通系统低成本姿态估计问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的姿态估计算法。该算法以四元数作为状态变量,通过融合陀螺、加速度计以及单基线GPS位置和速度信息估计载体的姿态信息。针对载体机动加速度的影响,通过单基线GPS提供的速度信息对载体的机动加速度进行初步补偿;当载体发生转弯时,利用侧滑角补偿法进一步校正。实验结果表明,该算法成功融合了陀螺的短时精确性、加速度计的长时稳定性和GPS精确的测速和定位功能,系统的动态估计精度在±0．5°内,满足了动中通的应用要求。     

一种应用于低成本动中通天线的组合导航算法设计

卫星/微机电惯性组合导航系统具有体积小、成本低等优点,可以为动中通天线提供位置、速度以及姿态信息,然而其无法依靠自身完成航向初始化,除此之外在静态场景下由于航向可观测性较差,面临航向发散的问题。结合动中通天线的特征,设计并开发了一种应用于动中通天线的组合导航算法。通过该算法得到的跑车测试结果北向、东向以及天向的位置信息精度分别为2.1 m、1.9 m及1.7 m,北向、东向以及天向的速度精度分别为0.05 m/s、0.05 m/s、0.04 m/s,横滚角、俯仰角、航向角精度依次为0.05°、0.08°、0.11°。长时间的摇摆台测试结果表明采用该方案场强跟踪信号强度均值为8.93 dBW,信号跟踪平稳。     

改进的GPS/DR组合导航自适应航向估计算法

为提高GPS/DR组合导航系统航向估计精度,在卡尔曼滤波基础上提出了一种实时调节状态误差方差阵Q、观测误差方差阵R的自适应滤波方法;利用多重判决条件和规则约束,对惯性器件信息和滤波后输出的航向信息进行数据筛选。将此方法与在卡尔曼滤波中常用的Q,R取经验值法和Sage-Husa法进行比较,经实验仿真结果表明该方法能明显提高系统输出的航向精度,可获得更为准确的航向估计结果。     

两级混合多传感器信息融合中的状态估计

在混合式多传感器信息融合中,一部分传感器通过处理它们的数据产生局部航迹,另一顺则只提供检测报告,这些航迹和检测报告传到融合中心完成航迹融合和组合滤波。本文提出适合于两级混合式多传感器系统的全局最优状态估计解,在这种经 融合中心首先需要融 来自Ｌ个传感器的局部估计,然后基于其它Ｎ－Ｌ个传感器的观测,利用Ｋａｌｍａｎ滤波技术更新已融合的航迹,本文还考虑了各传感器分布拓不同地理位置时的状态估计问题。     

基于互补滤波的汽车姿态数据采集系统研究

为了掌握汽车行驶过程中的各种姿态数据,监控汽车运行状态,设计了一种汽车姿态数据采集系统。采用MEMS九轴运动传感器,基于惯性导航原理,运用互补滤波算法,结合高性能嵌入式处理器,实时采集汽车姿态数据,并进行数据校准、互补滤波和数据修正,解算出有效的全方位姿态数据,包括俯仰角、翻滚角和航向角。经过实车测试,能够真实地反映出汽车的运行状态。这些数据可以描绘出汽车的运行轨迹;还可以用来还原事故现场,进行责任认定;回放行驶路线、分析驾驶员驾驶行为。     

一种基于AIKF的姿态测量算法

惯性测量单元中传感器具有较强的非线性和噪声的不确定性,导致使用常规卡尔曼滤波时误差大,容易出现发散,针对此问题,该文提出了一种改进的自适应增量卡尔曼滤波（AIKF）算法。该算法使用互补滤波将加速度计、磁力计和陀螺仪的数据进行融合,利用滤波后的数据增量作为卡尔曼滤波器的观测量,同时对系统噪声进行自适应在线估计,以获得精准的姿态输出。实验结果表明,该算法能够实现姿态的精准测量,摇摆台试验中俯仰角、横滚角误差小于0.05°,航向角误差小于0.15°,具有较好的噪声抑制能力。     

中低精度捷联惯导在动中通系统中的应用研究

中低精度捷联惯导系统陀螺常值漂移大,在动中通系统中使用时无法完成自主对准.在建立惯导系统和天线控制系统坐标转换模型的基础上,采用天线自主跟踪状态下输出的角度值反解车体航向,在不增加外部设备的条件下实现了中低精度捷联惯导系统初始对准.仿真实验和车载实验结果表明,该方法正确有效.     

卫星移动通信系统及其进展

本文概述了卫星移动通信的特点，介绍了卫星移动通信系统的进展，结合典型的系统讨论了卫星移动通信系统的关键技术。     

对发展卫星移动通信的几点思考

介绍了国际上出现的三种星座通信系统，重点分析了几个具有代表性的系统的组成、结构、功能及其存在的问题。探讨了卫星移动通信系统的发展趋势，进而对发展卫星移动通信做出了几点思考。     

卫星通信终端的低功耗设计要点

低功耗设计在各大电子产品设计工作中得到了十分广泛的应用,尤其是在卫星移动通信终端中,低功耗设计更是起到了至关重要的作用。文章对卫星移动通信终端的发展现状展开深入分析,并在此基础上提出了卫星移动通信终端的低功耗设计措施。     

低轨卫星移动通信系统接入方案

在低轨卫星移动通信系统中,由于卫星和移动用户间的相对运动使得呼叫切换频繁发生.为了降低星间切换请求到达率,减小系统切换开销,本文在距离优先接入方案基础上进一步提出了两种接入策略:覆盖时间优先方案和仰角加权的覆盖时间优先方案.构造了非均匀分布全球话务密度模型.并参照某实际系统参数,对不同接入方案准则下的全球话务服务进行了系统仿真,得到了相应的系统性能参数.     

移动通信基站对C波段卫星信号接收的影响

卫星信号的传输,不可避免地会受到各种电磁波干扰,通过对宁波电视台C波段卫星信号被干扰情况的分析、查找,针对移动通信基站对C波段卫星电视信号的干扰进行分析,并提出解决办法。     

协作通信技术在卫星移动通信中的应用

卫星移动通信信道是典型的衰落信道,其存在的阴影效应、多径效应、多普勒效应给系统性能带来了较大影响,严重时会导致系统通信中断。协作通信技术利用不同节点间的相互协作,可以带来空间分集优势,能够有效对抗信道衰落,提高通信质量。针对协作通信技术在卫星移动通信中的应用,提出了典型的应用思路和方式,并进行了性能仿真与分析。仿真结果表明,将协作通信技术引入卫星移动通信系统,能够有效提升系统的传输性能。