基于VxWorks的星务管理软件设计与在轨验证

结合天巡一号(NHTX-1)微小卫星的任务特点,介绍了基于VxWorks操作系统的实时多任务星务管理软件的设计步骤,重点描述了模块、任务分解,多任务优先级分配,中断设计,集中式相对程控技术,模式定义与模式切换等研究,并根据卫星在轨工作状态对星务管理软件的运行情况进行分析,结果表明该星务管理软件具有很高的安全可靠性,使卫星完成了预定任务.     

节点设计中的若干问题探讨

节点设计属于承上启下的工作,不仅要根据结构设计思路选用正确的计算方法,而且要根据具体工程的施工要求选择节点形式。同时在节点设计过程中还需校核结构设计中杆件选型的合理性。     

一种基于Costas环的BPSK解调设计

设计了一种基于软件无线电思想的中频数字化接收机系统,该系统由数据采集模块、数字下变频（DDC）模块和数字解调模块构成。文中重点研究了基于Costas环的BPSK相干解调,并介绍了载波同步及BPSK解调的工作流程图,最后通过Simulink对BPSK解调原理进行了仿真验证。     

基于OFDM信号的无线电定位系统研究

针对NLOS(非视距)环境下高精度定位,给出了基于OFDM(正交频分复用)信号的无线电定位方法,利用现有的并非专门为定位设计的无线电信号进行定位。建立了OFDM无线电定位模型,分析了OFDM信号结构,给出了基于TDOA(波达时间差)定位方法。采用特征相关法进行符号边界、采样序列和符号序列偏移计算,通过仿真验证了本文方法的有效性,尤其是均值特征相关法在信噪比为-5dB时也可获得精确的TDOA测量。     

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。     

基于多姿态直接算法的磁传感器测量和校正方法研究

根据地磁导航的要求,描述了基于三轴加速度计和三轴磁强计的航向角测量原理,分析了磁强计的误差来源及其对航向角测量的影响,提出了基于多姿态直接计算法。该算法直接利用多个姿态下三轴磁强计输出的各个分量进行误差计算,并进行补偿。同时将此算法与基于最小二乘的24位置误差补偿法进行比较,通过数据仿真,结果表明两种方法均能抑制磁强计误差的影响,航向角的测量精度由2°提高至0.3°。     

基于惯性网络的分布式信息融合算法

分布式导航系统是飞机多传感器导航系统设计的新概念,可以大幅提高系统导航性能和容错水平,并能动态配置传感器功能,但是目前并无完善的信息融合算法与之对应;文章在构建惯性传感器网络的基础上,将多个低成本惯性传感器系统配置在飞机的多个位置以作为网络节点,设计了分阶段处理的分布式信息融合算法,综合利用各节点所测量的惯性信息,最后得到本节点的局部状态估计;通过仿真实验表明,采用此方法,有效降低了导航滤波估计误差,因此,系统导航性能及容错能力得到大幅提高。     

基于CORDIC改进算法的反正切函数在FPGA中的实现

针对基于FPGA的分布式导航系统中涉及大量的三角函数运算,而传统的查找表或差值法计算,在精度、运算速度方面不能兼得,且占用资源多,文中提出了基于CORDIC算法的反正切函数计算的改进方法与流水线结构的实现方法,使用VHDL硬件描述语言进行编程实现,在QuartusII9．0中对算法进行功能仿真,最后通过Altera公司的FPGA CycloneII系列芯片进行了具体验证。验证结果表明,针对累加器中因截尾而产生的误差所作的算法改进,显著地提高了算法精度,而且运算速度快。     

用于信号波达方向估计的共轭ESPRIT算法及其性能分析

针对阵列天线的波达方向估计问题,给出了一种新颖的ESPRIT算法--共轭ESPRIT算法(C-ESPRIT).此算法利用阵列单元输出信号的共轭信息,得到整个阵列输出的协方差矩阵,通过对此矩阵的特征分解,并构造运算矩阵,最终求得信号的波达方向.仿真实验表明,C-ESPRIT算法不仅克服了传统ESPRIT算法在阵列单元数与信源数相同时不能可靠测向的不足,并且对信号波达方向的分辨能力和测角精度也显著高于传统的ESPRIT算法,因此,C-ESPRIT算法具有更广泛的适应性和更优越的测向性能.