无陀螺条件下的卫星姿态确定方法

针对典型的基于星敏感器/陀螺组合的卫星姿态确定方法不能解决没有陀螺或陀螺失效的条件下卫星姿态确定的问题,提出了无陀螺条件下的卫星姿态确定方法,并通过实验仿真验证了方法的有效性。该方法利用星敏感器测量信息与姿态动力学方程来进行姿态确定,选用修正罗德里格参数（MRPs）进行姿态描述,基于UT变换的Unscented卡尔曼滤波（UKF）算法来进行姿态滤波。     

高精度星敏感器安装矩阵在轨实时校准方法

在轨运行过程中,受空间热环境的影响,星敏感器的安装矩阵具有轨道周期变化的特征。为了校准卫星结构变形导致的星敏感器之间安装矩阵变化,提出了一种基于四元数自适应卡尔曼滤波（quaternion Adaptive Kalman Filter,q-AKF）的安装矩阵在轨实时校准方法。该方法结合衰减记忆滤波与简化的Sage_Husa自适应滤波,通过自适应调整衰减因子,调节当前量测值在滤波过程中的权重,以抑制因模型参数不准确造成的滤波性能下降甚至发散问题。仿真试验结果与在轨数据验证结果表明:q-AKF算法不但可以抑制参数不准确造成的滤波发散问题,而且在0~5（）/s的姿态机动速率范围内,仍能稳定跟踪安装矩阵的真值（偏差均值的绝对值0.15）,具有良好的自适应性与鲁棒性。     

基于matlab的星图背景提取数字滤波器设计与分析

在星敏感器系统中，对星图进行处理提取星点是很关键的一步，本文就是围绕星点提取来设计背景估计数字滤波器，并对在相同条件下所设计出的滤波器进行比较分析，得出了一定的结论。数字滤波器的设计是基于matlab信号处理工具箱的，这种设计滤波器的方法简化了流程，结果直观，易于实现。     

一种基于高精度CCD的星敏感器系统设计

CCD作为实时、高精度姿态测量部件,对空间飞行器的姿控、导航、定位具有重要意义。本文对CCD星敏感器遮光罩、光学系统、电路系统硬件及导航星库制定、星图识别、姿态计算软件算法等星敏感器技术实现进行了系统阐述,并提出星敏感器系统设计方案。经实验室静、动态检验和观星检验,该系统可以满足卫星姿轨控系统提出的精度要求。     

基于惯性比特征的三角形星图识别算法

为了提高星敏感器的星图识别性能,提出了一种基于惯性比特征的三角形星图识别算法。该算法将导航三角形的形心惯性比和导航三角形最长边的角距值作为匹配特征量,并以此构建导航特征库,采用散列函数的方式搜索导航特征库。由于将三角形特征量的维数由三维缩减至二维,该算法具有导航星数据库容量小、搜索匹配速度快的优点。仿真实验表明,在星点位置噪声标准偏差为2像素、星等噪声标准偏差为0.8等的条件下,该算法的识别率均在99%以上,平均识别时间约为1.29ms,和现有三角形算法相比均具有一定的优势。并在地面观星实验中,取得了非常好的效果。     

大视场高精度静态星模拟器的光学系统设计

针对星敏感器系统的地面测试要求,设计一种大视场高精度静态星模拟器。根据静态星模拟器的工作原理,确定模拟器具有出瞳外置的准直光学系统。结合技术指标,在Zemax平台上优化设计了具有良好成像质量的光学系统,设计结果为:系统焦距99.988 mm,视场达到Φ39°,畸变小于0.1%,实现高精度静态星模拟器精确模拟星点。提出了依照光学系统像差确定星点板上各星点刻划位置的方法,避免多次刻划星点板的过程。对设计的系统进行测试,从测试结果看:设计的大视场星模拟器的成像精度达到15″,可以满足对星敏感器地面标定的使用需要。     

星敏数据转换为参考系欧拉角姿态的方法

针对三轴稳定卫星星敏感器姿态测量数据转换参考系欧拉角姿态计算的相关问题,首先,系统地总结了转换计算的方法,给出了星敏数据计算姿态矩阵及姿态矩阵解算欧拉角的方法;然后,对工程上常用的312及321转序,从编程角度提出了一种全角度欧拉角解算及值选择方法;最后,分析了采用所提方法转换计算中的常见误差因素及注意事项,并基于分析结果给出了同步星的转序选取建议。研究结果表明所提方法是有效的,对卫星姿态确定和误差分析有一定的参考意义。     

基于加速度计的载体姿态测量模型设计与实现

提出了一种基于加速度计的载体姿态测量模型。使用3个加速度构建载体坐标系,加速度计通过敏感重力加速度,确定重力矢量与载体坐标系之间的关系,进而确定当地水平坐标系与载体坐标系之间的夹角,从而计算测量载体姿态。模型在水平转台上进行了试验验证,试验结果表明,方案可行,且姿态测量精度达到了0.08°。     

基于星像位置误差估计星敏感器姿态角偏差的方法

利用传统的反正切法估算星敏感器测量姿态角偏差时,存在因计算量大干扰算法实时性等问题。针对上述问题,文中提出了根据星像位置误差直接估算星敏感器姿态角偏差的方法。通过分析星敏感器姿态测量原理,推导出星敏感器姿态角变化量对星像位置影响的数学关系式,进而在小视场条件下,得到星像位置误差与星敏感器姿态角测量偏差的公式。该公式计算过程简单,避免了大量的反正切计算。仿真结果表明,在相同的仿真实验条件下,该方法的计算时间比传统方法缩短了近四分之一,且该方法的计算精度也优于传统的反正切法。理论推导和仿真实验说明该方法具有计算量小、实时性好且精度较高的优点,具有一定的工程应用价值。     

基于自适应感知复位算法的移动机器人定位

本文在传统粒子滤波的基础上提出了一种基于自适应感知复位定位算法(ASRL:Adaptive Sensor Resetting Localization)的移动机器人定位方法.该方法通过带有权值的样本集描绘机器人的可信度,根据有效的样本数计算需要生成的新样本数,然后从感知分布中采样代替原来的样本.ASRL算法已经在安装有编码器和彩色摄像机两种传感器的实际移动机器人上进行实验,结果表明该算法鲁棒性更好,收敛更快.     

基于对数极坐标映射的目标跟踪方法

在自动目标跟踪过程中,由于跟踪平台的抖动,较小的跟踪窗口往往不能满足系统稳定跟踪的要求.本文利用对数极坐标映射,提出了一个目标质心快速搜索方法,从而跟踪运动的目标.模拟实验表明:当选择较大的跟踪窗口时,仍具有较快的跟踪速度,从而使系统稳定跟踪的能力得到提高.     

惯性系统中加速度计标定方法研究

在惯性导航系统中,传统的加速度计标定方法有些对转台依赖性比较高,对转台无依赖性的方法精度又比较低.对此,提出一种无需转台的加速度计高精度标定方法.该方法只需要采集十二个位置的静态加速度计输出数据,即可对加速度计零偏、标度因数、安装误差等系数进行高精度标定.实验结果证明,该方法与传统无转台加速度计标定方法相比,具有更高的精度.     

压电惯性式振动加速度虚拟仪器测控系统

基于虚拟仪器技术研发了压电惯性式振动加速度测振系统,分析了压电惯性式振动加速度传感器的力学模型、工作原理及其测量电路,在信号处理中运用了相关滤波原理.试验结果表明,采用高速数据采集卡、压电传感器及LabVIEW2010软硬件平台实现了准确、高效、实时的自动化测振系统.     

基于云重心评判法的雷达模拟训练系统效能评估

雷达模拟训练系统是一个庞大而复杂的系统,合理的效能评估将为部队的采购与应用起到重要的作用。介绍了云模型理论,简单归纳了雷达模拟训练系统的各项指标体系,采用云理论中的云重心理论对该种类型的雷达模拟训练系统进行了效能评估,并对该理论指标归一化方法进行了一定的调整。最后通过应用,证明了该方法的可行性。     

基于边缘检测的自适应降噪处理方法

提出了一种分区处理的降噪方法,对图像边缘和非边缘区域分别采用自适应中值滤波和均值滤波的方法进行处理.论及的噪声区分高斯噪声和椒盐噪声两种,对含有混合噪声的图像首先滤除椒盐噪声,然后标定图像的边缘细节,在保留图像细节的前提下充分降低噪声.测试结果表明本算法有效降低噪声,改善了图像视觉效果,提高视频编码中压缩效率.     

星敏感器的星点定位方法研究

介绍了星敏感器的基本工作原理,分析了星图的特点．并结合星图的特点对星图阈值的确定和内插细分算法进行了研究,从理论和实践两个方面对星点定位算法进行了分析,最后确定了适合星图使用的星点定位方法。并用星敏感器对该定位方法进行了试验检验,取得了较为满意的结果。     

基于FB-FDE的地空通信窄带干扰抑制方法

提出了一种基于滤波器组的单载波频域均衡(FB-FDE)技术的窄带干扰抑制方法,该方法在多径时延较大的地空宽带通信中具有很强的窄带干扰抑制能力。从理论上详细分析了基于滤波器组的窄带干扰抑制技术能够克服基于FFT频域均衡缺点的主要原因,并在此基础上提出了基于自适应子带合并的算法。理论分析和仿真试验均表明,该方法抑制窄带干扰能力强,运算简单,适于工程实现。     

基于FPGA的高速自适应格型滤波器的实现

针对高速高灵敏度数字信号处理时对于自适应滤波器的数值特性和实时性的要求,在一种自适应格型联合滤波器的基础上提出算法改进,采用驰豫超前流水线技术和时序重构技术,在损失较小滤波性能的情况下,在FPGA中实现算法并可以达到较高的工作频率。     

一种基于小波和Wiener相结合图像去噪新方法

本文提出了一种新的小波变换和维纳滤波相结合的图像滤波方法.该滤波方法首先使用小波变换,将图像信号从时域变换到频域,结合新的wiener方法对图像的高低频结果进行滤波处理。改进的自适应Wiener滤波器可以根据图像特性,在给定的多个模板间对图像进行自适应模板选择,使得滤波效果更加理想。实验结果表明,本文提出的方法比传统的维纳滤波和小波阈值去噪方法有较大的改善。