基于简单凸联合的组合导航估计融合方法

组合导航系统的设计分为直接法和间接法,前者能更准确地描述系统的动态性能.以直接法构建INS/TAN组合导航系统结构,使用简单凸联合算法对分别来自于INS和TAN的导航位置信息进行直接融合.仿真实验证明,该算法在组合导航系统中有效.     

关于组合导航系统中的熵理论

从信息论中的熵理论出发,论述了组合导航系统中熵的基本模型,研究了组合导航系统中的信息测量、信息融合等问题.提出了导航信息融合率的概念,引伸了组合导航系统中关于平均互信息的两条重要定理,并指出了它们在理论研究和实际应用的指导意义.结果和实例表明熵理论从本质上刻画了导航信息的信息流动和变化,熵是衡量组合导航系统的信息融合性能的一个重要特征量.     

测量融合在组合导航系统中的应用研究

介绍了测量融合的思想,讨论了基于线性均方估计和极大似然估计的测量融合算法,在其基础上提出了考虑飞行参数统计信息的测量融合方法,并以捷联惯导/GPS/罗兰 C/Doppler 组合导航系统为例,研究了测量融合在组合导航系统中的应用。最后采用蒙特卡洛方法进行了仿真,仿真结果表明,与基于极大似然估计的测量融合算法相比,采用本文算法的组合导航系统具有更高精度。     

GPS失锁情况下基于神经网络的组合导航算法研究

文中针对GPS/SINS组合导航系统中GPS信号失锁问题进行研究,采用基于神经网络的组合导航算法.在GPS信号失锁时间段内,用神经网络模拟GPS的信息,进行信息融合.文中给出了基于神经网络的组合导航系统模型,并进行了数学仿真研究,结果表明,引入了神经网络的组合导航系统,在GPS信号失锁时,能保证一定的导航精度.本文为组合导航系统中GPS信号失锁问题的解决提供了一种方法.     

基于双联邦UKF算法的组合导航数据融合方法

为了提高组合导航系统数据融合的精度和容错性,提出一种双联邦UKF组合导航数据融合方法.采用双联邦UKF滤波器的算法将JTIDS相对导航技术与成熟的GPS/INS/DVS组合导航技术相结合组成新的双联邦UKF组合导航数据融合算法.联邦UKF算法将UKF算法和分散式滤波技术相结合,精度高容错性好,JTIDS相对导航技术精度高抗干扰能力强.主滤波器1对GPS/INS/DVS组合导航信息进行融合后与JTIDS相对导航信息在主滤波器2中融合,提高了组合导航系统的可靠性和容错性.数值仿真实验表明,该算法性能优于单纯采用联邦GPS/INS组合导航算法是一种理想的组合导航滤波方法.     

基于简单凸联合的组合导航估计融合方法

组合导航系统的设计分为直接法和间接法，前者能更准确地描述系统的动态性能。以直接法构建INS／TAN组合导航系统结构，使用简单凸联合算法对分别来自于INS和TAN的导航位置信息进行直接融合。仿真实验证明，该算法在组合导航系统中有效。     

基于自适应滤波的惯性+多模卫星组合导航算法研究

惯性+多模卫星组合导航系统通常采用定常参数的加权最小二乘算法进行多传感器信息融合,若加权系数与实际噪声统计特性不吻合,将会对组合导航精度产生不利影响.为解决该问题,提出一种基于自适应滤波的改进信息融合算法,对惯性及卫星导航数据应用自适应Kalman滤波以估计惯性导航误差,对滤波输出进行基于加权最小二乘法的多模信息融合,并根据滤波误差方差阵的解算结果对加权系数进行实时调整以优化估计精度.仿真结果表明该算法能够在一定程度上提高组合导航系统的精度和对不同随机噪声的适应能力.     

北斗/INS 组合导航在某型装备中的应用设计

通过分析北斗卫星定位导航系统和惯性导航系统的优缺点,设计一种基于北斗/INS组合导航的系统数学模型。将北斗卫星定位导航系统和INS的信息进行组合互补,以卡尔曼滤波作为信息融合算法,选择间接法反馈校正模式设计组合系统,推导出组合导航系统的状态方程和量测方程,并根据组合导航系统的数学模型,对组合系统进行了跑车试验。试验结果表明,北斗/INS组合后的导航系统相对独立导航系统具有更高的精度。     

基于SINS/GPS组合导航的新技术研究

随着GPS姿态测量技术的发展,提出将捷联惯导系统和GPS输出的飞行器姿态信息也可以作为组合导航系统的测量值参与滤波算法.以Kalman滤波为基础,将两个导航子系统测得的飞行器位置、速度和姿态信息进行数据融合,估计出组合导航系统的误差状态量,进而修正捷联惯导系统的导航参数.详细推导了这种组合导航方式的测量方程,并将该组合导航技术应用于某飞行器进行仿真.通过对仿真结果的分析证实了该方案的可行性和算法的有效性,具有实际应用价值.     

无重置联邦滤波及在组合导航中的应用

对联邦滤波器的结构及联邦滤波器的无重置融合算法进行讨论,并建立了组合导航系统联邦滤波模型.以SINS/GPS/TAN组合导航系统为例进行了仿真研究.结果表明,文中给出的无重置联邦滤波器与集中卡尔曼滤波器的精度相差无几,解算速度更快,容错性更好,可应用于对实时要求较高的组合导航系统中.     

基于星间链路的卫星导航系统星地业务信息传输规划调度方法研究

星间链路是现代卫星导航系统的主要技术特征之一。针对星间链路条件下卫星导航系统业务数据传输规划调度问题,设计了一种规划调度数学模型,并在此基础上提出了启发式规划调度方法。基于北斗三号卫星导航系统的场景设置,对该方法进行了仿真验证。仿真结果表明：启发式规划调度方法能在北京、新疆和海南3个地面站组成的区域监测网条件下成功实现卫星导航系统30颗卫星的业务数据传输规划调度,调度结果满足卫星导航系统任务需求;各任务周期内平均需要地面站天线15.375个,且绝大部分地面站资源利用率超过70%.     

军用运输车辆高精度定位导航研究

针对军用车辆导航应用的高可靠、抗干扰、低成本需求,设计以北斗(Beidou navigation satellite system, BDS)与惯导(inertial navigation system,INS)松组合为核心,融合地图匹配、车辆运动信息辅助等方法的高精度定位 导航方案。分析车载BDS/INS 松组合信息融合过程和方法及车载里程计/捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)补偿组合算法,并基于此定位导航方案进行仿真分析,研制导航定位模组并进行道路测试。仿真和道 路测试结果验证了该定位导航系统的有效性。     

惯性导航传递对准技术发展现状与趋势

惯导技术具有完全自主、高度隐蔽、数据频率高等特性,因而在军事上得到广泛应用。传递对准技术是惯性导航的关键技术,对于保证精确制导武器搭载的以惯导为主的导航系统的精度具有重要意义。介绍了传递对准技术的基本原理,总结了传递对准技术中系统误差模型、匹配方式、可观测性分析、误差补偿、滤波方法等方面的理论和方法。归纳了近年来传递对准技术研究的进展,探讨了传递对准技术未来的发展方向。     

水下地形匹配导航中的地形可导航性分析

水下地形匹配导航是潜航器利用海底地形地貌的分布特征进行相关匹配运算,从而实现准确定位的导航方法,即使是同一潜航器在经过不同地形特征区时其匹配精度差异较大。针对该问题,提出了基于地形统计特征的可导航系数,用以衡量某一地形区域的可导航性能,并运用PMF算法对不同导航系数的航路进行了导航性能仿真。仿真结果表明,该系数可作为水下地形匹配导航航路选择的参照标准,从而有效地提高水下潜器的导航精度。     

捷联惯导系统级余度技术研究

为了防止捷联惯导系统由于长时间工作而导航精度变差，对导航系统之间的互补性进行了研究，介绍了SINS／GPS与SINS／DNS两套综合导航系统方面的内容．通过对系统误差、性能的分析及仿真，给出了组合导航子系统的故障检测与隔离算法．该结果表明，采用组合惯导余度技术在工程实践上确实可以解决捷联惯导系统长时间工作而导航精度变差的问题．     

追踪法推广的数学建模与仿真

本文首先引入侧面拦截，扩大对追踪法的讨论；并从理论上给出了追踪法对弹道影响的分析证明；其次结合推广的比例导引法，构建了三维立体组合导引法，使导引方案更加灵活、有效。最后对拦截过程进行了相应的仿真，实验结果说明此方法形式简单、方便，具有实用价值。     

基于水下地形匹配大姿态误差角捷联惯导系统误差估计方法

传统的基于线性滤波的误差估计方法常采用基于咖角法的捷联惯导系统（SINS）线性误差模型,但当姿态误差角较大时,估计效果不稳定且精度较差。为此,提出了基于无迹卡尔曼滤波（UKF）的误差估计方法。通过建立水下地形匹配辅助导航系统非线性误差模型,以地形匹配和深度压力传感器测量的位置信息和深度作为量测量,设计了扩展状态UKF滤波器,在大姿态误差角下仿真研究了其估计效果。结果表明,在大姿态误差角下,本文所提出的方法可行且具有较好的估计效果,为匹配区内修正捷联惯导系统导航误差提供了参考。     

惯性导航技术的发展及其应用

惯性导航技术,通过陀螺和加速度计测量载体的角速率和加速度信息,经积分运算得到载体的速度和位置信息.包括平台式惯导系统和捷联惯导系统.平台式惯导系统将陀螺通过平台稳定回路控制平台跟踪导航坐标系在惯性空间的角速度.捷联惯导系统利用相对导航坐标系角速度计算姿态矩阵,把雷体坐标系轴向加速度信息转换到导航坐标系轴向并进行导航计算.该技术的发展和应用趋势,以惯性导航和GPS卫星导航的组合导航最为典型.     

地磁辅助惯性导航匹配算法研究

对地磁辅助惯性导航技术的基本原理进行了分析，鉴于采样卡尔曼滤波算法在重力辅助导航中的成功应用，将其用于地磁图形匹配。滤波通过设计少量的σ点，并计算这些σ点的经由非线性函教的传播，从而获得滤波值基于非线性状态方程的更新，较广义卡尔曼滤波具有计算精度高、便于计算的特点。     

用于自主导航的SAR/多普勒雷达一体化技术设计

面向复杂电磁环境下不依赖卫星的自主导航作战需求,研究一种多普勒雷达和合成孔径雷达(SAR)成像一体化设计技术。利用多普勒雷达完成高精度测速,测速精度优于0.2%,能实时精确地修正惯性制导的速度累积误差,提升导航精度。采用SAR成像技术通过景象匹配修正惯性制导的位置累积误差,从而实现高精度的完全自主导航。针对一体化技术引入的刚体平台对SAR成像精度的影响,利用惯性制导的瞬时高精度特性,对该平台下SAR成像进行实时补偿,并给出仿真结果。研究结果表明：经补偿后SAR图像方位向分辨率由6.01 m提升至2.88 m,聚焦深度由1.3 dB提升至-30 dB,满足景象匹配修正要求;该一体化技术同时兼顾测速和SAR成像精度,方法有效,满足自主导航作战需求。