箭载GLONASS弹道确定及精度分析

针对运载火箭GLONASS数据处理的任务需要,分析GLONASS导航电文和PZ-90坐标系下卫星加速度简略公式,建立箭载GLONASS单点定位数学模型,利用实测任务数据进行箭载GLONASS定位精度分析和特征点时刻弹道参数分析。计算结果表明,该算法简单、实用,箭载GLONASS定位精度位置约25 m,速度精度0.03 m/s,能够满足高精度的导航定位需求,对GNSS导航系统定位数据处理和精度分析及增强GNSS导航定位的完备性具有参考价值。     

基于EKF的机载光电吊舱目标定位研究

为提高机载光电吊舱进行目标定位的精度,研究吊舱的设备测量误差对目标定位精度的影响,推导了目标定位方程,并建立了目标定位的扩展卡尔曼滤波(EKF)模型.通过在Matlab/Simulink中进行仿真,定量分析了吊舱的测距误差、高低角和方位角误差对目标定位精度的影响.结果表明定位误差可以在2 s的时间收敛到5 m,提高了定位精度和收敛速度;分析测量误差对定位精度的影响,可为吊舱的精度分配或改进提供理论依据.     

基于EKF的机载光电吊舱目标定位研究

为提高机载光电吊舱进行目标定位的精度,研究吊舱的设备测量误差对目标定位精度的影响,推导了目标定位方程,并建立了目标定位的扩展卡尔曼滤波(EKF)模型.通过在Matlab/Simulink中进行仿真,定量分析了吊舱的测距误差、高低角和方位角误差对目标定位精度的影响.结果表明定位误差可以在2 s的时间收敛到5 m,提高了定位精度和收敛速度;分析测量误差对定位精度的影响,可为吊舱的精度分配或改进提供理论依据.     

GPS单点定位动态滤波算法研究

将卡尔曼最优估计理论应用于GPS导航定位系统，它主要针对高动态用户设计了一种基于卡尔曼最优估计理论的定位算法．采用卡尔曼滤波技术来提高动态GPS导航定位精度和动态性能；对最小二乘法和卡尔曼滤波法的定位系统进行了仿真，并对定位误差和测速误差作了比较分析。结果表明。与最小二乘法相比，动态卡尔曼滤波算法能得到较好的滤波效果．定位精度有了明显提高。     

INS/罗兰C组合导航系统的研究

惯导系统和罗兰 C 组合可以提供完全自主、误差不随时间增长的导航系统,尤其适用于精确制导武器和军用飞机的导航与飞行控制。建立了 INS/罗兰 C组合系统的卡尔曼滤波器的状态和测量方程,并进行了详细的协方差分析,仿真结果表明:采用陀螺漂移为0.02(°)/h,加速度计偏置为1*10~(-4)g 等级的平台式惯导与标准罗兰 C 导航组合,位置精度为395m,速度精度为0.6m/s;与先进的具有自动ASF 修正的数字罗兰 C 接收机组合,位置精度可达195m,速度精度可达0.35m/s,而且系统对一些惯性器件误差具有估计与校正作用。     

运动靶标激波检靶定位模型

为提高运动靶标的激波检靶定位精度,对定位模型和求解算法进行研究.采用几何方法推导弹丸激波到达传声器阵列时间的模型,通过非线性最小二乘法求解弹丸飞行速度、命中坐标、入射角等参数.利用该模型进行仿真,分析靶标速度误差、激波到达时间误差和弹丸速度等对检靶精度的影响.结果表明:忽略快速运动靶标的速度会带来较大检靶定位误差,必须在激波检靶建模求解时考虑靶标运动速度.     

源位置误差对JTIDS相对导航质量影响分析与改进

利用联合战术信息分发系统(JTIDS)实现相对导航功能时,消息源自身位置存在的随机误差会在导航解算中对导航质量产生影响。针对此问题,文中推导出JTIDS相对导航环境下克拉美-罗界(CLRB)的表达式,定量的分析了源位置误差对导航解算的影响,并采用一种两步最小二乘的定位解算方法,用以消除源位置误差带来的影响。仿真结果表明,源位置误差对导航解算影响较大,而采用文中算法能够有效的抑制源位置误差的影响。     

面向集群协同的两点相对定位技术

无人集群节点间精确位置获取是集群协同的基础，但在复杂多变的应用环境中，全球导航卫星系统(GNSS)难以提供稳定准确的位置信息；难以部署辅助锚点；传统相对定位方法大多存在节点数量限制。针对上述3个问题，提出了一种GNSS拒止条件下的集群节点相对定位的新方法。以搭载惯性测量单元(IMU)和超宽带传感器的两个节点为例建立了相对定位模型，采用扩展卡尔曼滤波算法，融合机载IMU和机间距离信息，实现了相对位置的最优估计。仿真实验结果表明：在无人机相距200 m的范围内，所提方法可达到约1.3 m的相对定位精度，与现有多节点相对定位算法相比，提高了约4倍；在无需GNSS和辅助锚点的支持下，即可实现两个节点之间的高精度相对定位，能够为无人集群在复杂应用环境下的协同定位提供有效可行的解决方案。     

基于卫星导航 RNSS/RDSS 组合业务的三星定位算法

提出了一种基于卫星导航 RNSS ／RDSS 组合业务的三星定位算法,该算法是通过用户同时观测3个 RNSS 业务和1个 RDSS 业务伪距观测量,建立用户伪距观测方程组,再采用最小二乘法求解用户三维位置坐标和钟差,实现基于 RNSS ／RDSS 组合业务伪距观测量的三星快速定位;通过理论推导,分析了伪距观测误差对用户定位精度影响。通过数据仿真试验,验证了实际三星定位组合星座和伪距观测噪声条件下的用户定位精度。     

INS/GNSS/CNS组合导航系统仿真研究

研究了INS／GNSS／CNS组合导航系统的原理和特点。分析并建立了组合导航系统的误差模型，采用了平台失准角、INS与GNSS的位置之差和速度之差作为观测量进行仿真计算。仿真结果表明：采用天文导航系统对弹道导弹的INS／GNSS组合导航系统进行辅助将大幅度提高导弹的导航精度，具有重要的实际意义。     

基于码载偏离度的改进自适应Hatch滤波算法

针对单频地基增强系统（GBAS）中载波相位平滑伪距精度易受电离层延时和伪距测量噪声影响的问题,分析卫星信号码载偏离度对Hatch滤波器平滑精度影响,提出一种基于码载偏离度的自适应Hatch滤波算法。根据伪距和载波相位观测值计算码减载波,建立其1阶线 性模型;在此基础上采用最小二乘法估计电离层延时变化率,由此分离得到伪距测量噪声;建立平滑后伪距误差均方根与电离层延时变化率、伪距测量噪声标准差以及Hatch滤波器平滑时间三者之间的函数模型,并根据该函数表达式计算得到滤波器最优平滑时间。利用GBAS原理样机进行了验证实验,结果表明：自适应Hatch滤波算法能够根据实时计算得到的电离层延时变化率和伪距测量噪声标准差确定滤波器最优平滑时间,且在机载差分定位中采用自适应Hatch滤波算法平滑伪距后其位置精度相比传统固定平滑时间算法最大提高了53.19%,验证了所提算法的有效性。     

三星定位算法的研究

提出了一种利用多普勒测量量和伪距测量量相结合进行静态三维定位的算法。该算法不仅可以求解用户的三维位置，而且可以求出接收机的时钟偏差和频率偏差。经过进一步的改进，还可以实现对动态用户的定位和测速。文中对所提出的算法模型进行了计算机仿真，仿真结果证明了该算法的正确性及实用性。     

弹道导弹捷联惯导/卫星系统/天文系统组合导航研究

捷联惯导/卫星系统/天文系统(SINS/GNSS/CNS)实现了优势互补,是提高弹道导弹命中精度的一种重要导航方法.设计基于UD-UKF滤波的组合导航系统无重置联邦滤波器,在发射惯性坐标系下建立sINS/GNSs/CNs组合导航的数学模型,对比分析SINS/CNS、SINS/GNSS及SINS/GNSS/CNS对惯导参...     

箭载GNSS数据融合处理及精度分析

针对箭载GPS、GLONASS与北斗导航系统(Bei Dou Navigation Satellite System,BDS)多星座导航接收机融合定位中多系统多星冗余信息的处理问题,研究了不同导航系统下观测数据的权值确定策略,给出了改进的简化Helmert方差分量估计方法,实现了箭载GNSS数据融合定位处理中观测数据的自适应定权,通过实测数据计算分析表明:该权值确定策略,能充分利用可用冗余卫星信息,提高定位结果的可靠性,对定位精度有明显改善,且计算量小,适用于运载火箭GNSS实时弹道确定。     

基于SSII软件接收机的数据处理及定位算法

针对GPS定位中的伪距观测值出现奇异及跳变而无法进行准确定位的问题,研究了剔除奇异及跳变值的方法,给出了具体的公式推导和判定准则;为提高定位精度,建立了定点模型条件下的衰减记忆法滤波,并给出了具体的实现方法;仿真结果表明:该方法能有效解决跳变条件下准确定位问题,衰减记忆法滤波的定位精度优于常规卡尔曼滤波和迭代最小二乘法的定位精度。     

基于矩估计/最小二乘法的杂波模型参数估计方法

针对传统杂波模型的参数估计方法无法兼顾计算效率和精度的问题,提出了一种基于矩估计和最小二乘法的杂波统计模型混合参数估计方法,以矩估计法得到模型参数的初始值,使用最小二乘法迭代优化得到参数估计的最终值,数字仿真的结果证明了此方法的有效性和准确性;该混合模型参数估计方法可以在计算量不大、原理简单的情况下实现模型参数的精确估计,且不局限于单一杂波模型的参数估计,具有很好的通用性和工程应用价值.     

基准地图测绘下的视觉导航算法

针对GPS 信号拒止环境下自主导航定位问题,提出一种基于全局定位基准地图测绘的视觉导航算法。在 卫星导航信号可用时,利用同步定位与制图(simultaneous localization and mapping,SLAM)算法对使用场景制图,利 用时间戳与实时动态定位技术(real-time kinematic,RTK)将全局定位数据进行对齐,使用在线SLAM 算法载入全局 定位基准地图并进行全局范围内的导航定位。实验结果表明：该算法只需依赖视觉图像数据即可完成全局定位,其 定位和导航精度达到亚米级,导航与定位的误差平均值为0.36 m,均方差为0.31 m,满足实际应用要求。     

磁力计/卫星组合测量标定和滤波算法

针对磁力计/卫星定位系统组合测量载体姿态角的现实问题,根据影响测量精度不同因素的特性,研究提高测量精度的方法。采用最小二阶乘算法对磁力计进行标定消除系统误差;采用离散卡尔曼滤波算法消除测量误差带来的影响。试验结果表明：对于标定之后的磁力计,采用本文中所述的滤波算法使得测量绝对平均误差从2.366 1%减小到0.592 6%,证明该方法是有效的。     

并联式自动加注机器人运动学标定

为解决并联式自动加注机器人在高精度运动学逆解建模的问题,以并联式自动加注机器人为对象,对其 运动学标定进行研究。采用矢量微分法建立位姿误差模型,对各误差源对动平台末端位姿的影响规律进行分析,寻 找合适的标定位置,并以位姿均方根误差最小为目标函数,使用粒子群算法对神经网络结构进行优化,最后通过仿 真试验对其进行验证。仿真结果表明：该方法能有效提高并联式自动加注机器人的精度,为后续实验应用提供了理 论依据。     

智能弹药成像引信对地面车辆定位的算法研究

针对智能弹药对地面车辆的非合作定位问题,提出一种利用目标非合作固有几何特征的成像引信定位算法。建立了快速交会条件下的空间成像模型,结合地面车辆的特点提出了车辆轴线的概念;构建过轴线等特征直线和光心的平面,证明平面相交直线与目标轴线的平行关系,得到目标坐标系3个轴向的方向向量;以待定系数法描述车辆中轴面,通过建立点面距离关系推导实现了弹目相对位置的解算。分析弹目相对姿态对定位精度的影响,并通过仿真实验验证了误差规律。实验结果表明：智能弹药距地高度小于100 m时,定位相对误差小于5%,算法可有效地实现高精度定位。