极区飞行格网惯性导航算法原理

为克服极区飞行时地理经线收敛引起传统机载惯性导航系统力学编排方案无法定位定向的问题,提出了格网坐标系下的惯导力学编排方案。该方案可以直接获得格网航向而无需任何外界参考信息,地心地固坐标系下的位置坐标替代传统经纬度坐标可直接用于飞机定位。推导的格网导航坐标系下的导航误差方程可方便用于组合导航算法设计。仿真分析表明格网导航算法误差特性同常规导航方案的误差特性一致,可以满足极区飞行时飞机的导航需要。     

伪卫星定位的精度分析

通过GDOP(几何精度因子)来研究伪卫星定位的精度分布情况.首先提出一种GDOP的工程实用算法,然后研究伪卫星的可能布局方案以及伪卫星布局地区以外的延伸地区GDOP的情况,结合工程实际,进行大量的仿真试验,给出合理的伪卫星布局方案.仿真验证表明,GDOP算法及伪卫星布局方案的选择可以为工程应用提供良好的理论指导作用.     

机载地形匹配系统技术研究

针对飞行方式灵活、高度表测量误差大、惯导初始积累误差大等机载应用环境的特点,文中提出了一种适合于机载应用的地形匹配系统结构,并详细分析了该系统结构下的工作流程、匹配算法、匹配区选取原则等地形匹配系统实现过程中的关键技术,实验结果证明了研究方案的合理性和可行性。     

一种实用的景象匹配导航仿真验证系统

在景象匹配导航技术研究中针对实时图难以获取的问题,文中提出一种实用的景象匹配导航仿真验证系统方案,该系统可以模拟主要误差源的影响,生成的实时图与真实的飞行数据相比具有非常高的相似性。该仿真系统不仅可以为景象匹配导航技术的研发提供大量可靠的试验数据,并且为系统方案的设计与验证提供实验条件,具有重要的使用价值。     

基于小波变换的弹载星敏感器昼间星点识别方法

图像降噪与星点识别是弹载星敏感器进行星点质心提取的前提,针对其昼间星点识别困难的问题,提出了一种基于小波变换的去噪声方案。该方案选择双正交小波函数对图像进行分解和软阈值化处理。在此基础上,进行图像信号重建,得到降噪后的图像。对复原后的图像采用改进的最大类间方差法进行了星点识别。星点识别的准确率达到了86.7%。实验结果证明了此方案在北极星昼间测量与识别上的可行性。     

调制电压幅值及噪声对谐振式光纤陀螺零偏稳定性的影响研究

谐振环路背向散射噪声是谐振式光纤陀螺(resonator fiber optic gyroscope, RFOG)系统中的主要光学噪声之一。本文基于谐振环中背向散射噪声对陀螺输出误差影响的理论分析,对比不同调制波形和载波抑制路数的影响,得到最佳方案为三角波双路调制。基于该方案,建立陀螺零偏及零偏稳定性(bias stability, BS)误差与调制电压幅值及噪声关系的理论模型,结合直径0.1 m,光纤总长10 m,精细度24的陀螺参数,得到背向散射噪声导致的陀螺BS对调制电压变化范围与噪声幅值量化指标的需求,为特定精度的陀螺设计奠定误差分配和控制参数设计基础。     

基于直方图均衡化的景象匹配导航方法研究

针对基准图与实时图之间灰度分布差异对匹配结果的影响,将直方图调整与灰度相关算法相结合,提出了一种基于直方图均衡化预处理的景象匹配导航方法.首先对基准图与实时图的直方图进行调整,减少二者的灰度分布差异,然后采用积相关算法计算匹配结果.分析了景象匹配主要验证方法的优缺点,提出了一种实用的验证方法.利用该验证方法,在各种干扰...     

正逆向滤波在惯性卫星组合导航中的应用

为满足高性能惯性/全球卫星导航系统(GPS)组合导航的要求,进一步提高卡尔曼滤波算法在组合导航定位中的解算精度,考虑利用逆向数据处理和加权平滑的融合算法,提出一种正逆向融合的卡尔曼滤波算法应用于惯性/GPS的松组合导航中。分析了正逆向融合的卡尔曼滤波算法的解算方法,并与普通正向卡尔曼滤波算法做出比较。实验部分采用车载传感器采集的实测数据,通过对两种方法解算结果的误差分析,表明了正逆向融合的滤波算法在定位精度方面优于传统正向滤波算法。     

基于速率检测的GNSS/INS快速完好性监测方法

卫星导航系统存在许多类型的故障模型,其中最难检测的是慢变斜坡故障(SGE)。针对卫星导航/捷联惯导(GNSS/SINS)组合导航系统中存在的慢变斜坡故障,本文给出了一种新的算法——速率检测算法。该算法是基于对传统检测量增长速率的检测,通过在自主完好性外推法(AIME)的基础上增加一个卡尔曼滤波器,检测滤波器观测量速率变化来实现故障检测。仿真实验表明,本文的速率检测算法比AIME算法具有更好的检测效果,幅值越小的斜坡故障节省的时间越多。     

惯性辅助的单频GPS 整周模糊度快速求解

为改善法矩阵病态性,实现整周模糊度快速求解,提出惯性导航系统(inertial navigation system,INS)辅助单频GPS整周模糊度求解算法。将惯性伪距单差、GPS伪距双差、载波相位双差联立得到模糊度浮点解及其协方差阵,利用LAMBDA算法求解出整周模糊度固定解。分析引入惯性信息改善复共线性和病态性的原因,并利用GPS实测数据与仿真 INS数据进行实验验证。实验结果表明：INS辅助信息使得法矩阵条件数减小2个数量级,模糊度衰减因子下降55.81%,整周模糊度固定解求解的时间缩短75.44%,方法可行。