飞行器地形跟随方法探优与仿真

文中研究飞行器低空突防的地形跟随问题，基于布特沃斯地形模型，建立了飞行器撞地概率仿真模型．在各典型巡航条件下进行了大量的撞地概率仿真计算．并对仿真结果进行了深入地统计分析和研究，在此基础上．设计了相应的控制系统并确定了合理的控制参数，对飞行器地形跟随进行了飞行仿真。仿真结果证明了该模型的正确性和有效性。     

基于数字地图的地形跟随系统设计与仿真

在Matlab平台下建立了一种随机地形数字地图,在此基础上,运用适应角法设计了一种被动式地形跟随系统控制方案。最后对所设计的控制方案进行仿真分析,仿真结果显示,所设计的系统控制方案可行、有效。     

一种无源自动地形跟随系统的设计

文中将数字地图和惯性导航系统相结合设计了一种无源自动地形跟随(TF)系统,给出了用数字地图描述地形轮廓的方法,阐述了地形参考导航定位的原理,在规划好理想地形跟随轨迹的基础上推导了地形跟随(TF)控制指令的计算方法,设计了TF飞行控制律.该系统从根本上消除了飞机低空突防时由于发射电磁波而暴露的可能性.     

一种新的地形辅助导航算法及仿真

针对传统地形辅助导航算法使用单个雷达测量地面高度所带来的局限性,提出了一种基于雷达阵列的地形辅助导航算法。该方法通过最小化地形高度测量阵列与机载数字高程地图的关联算子得到对飞机位置的初始估计,再使用Kalman滤波器获取最佳的定位结果。在真实数字高程地图上得到的仿真结果验证了该算法相对于传统方法的优势。     

低空突防中探测威胁信息量化的一种实现方法

针对低空突防中需要快速对威胁信息量化的特殊要求，在综合分析预警系统探测能力相关因素的基础上，提出了一种基于雷达地形遮蔽盲区的探测威胁信息量化方法．该方法充分考虑了地形的遮蔽作用，用预警系统对数字地图中各网格的综合发现概率来表示探测威胁信息的大小．实验表明，此算法快速可行，从而可以有效地提高飞行器的低空突防能力．     

水下地形辅助导航最优航路规划

为了确保水下地形辅助导航系统在规划航路上能够获得充足的地形信息,提出了一种综合考虑航行任务和地形信息量的最优航路规划方法。该方法首先建立了水下地形熵信息量分布模型,然后以地形信息量和航路长度为优化目标,同时考虑障碍物和航行器机动性能的约束,利用粒子群优化算法在匹配区内全局寻优,得到符合要求的最优航路,最后采用粒子滤波水下地形匹配算法沿该航路进行匹配运算。仿真结果表明,该方法能够给出地形特征充足的最优航路。     

基于Bayesian优化算法的防区外导弹低空突防路径规划

贝叶斯优化算法能够通过贝叶斯网络来估计候选解的节点联合分布并且用该分布来产生新的候选解,该过程反复迭代就可以求得问题的最优解.仿真实例利用基于决策图的贝叶斯优化算法(BOA)得到了防区外导弹飞行的最佳路径,证明了BOA是解决该类优化问题的简单、有效的进化方法.     

裁刀切向跟随与切向刀补算法研究

为了保证裁剪的精度和稳定性,介绍一种对裁刀切向跟随与切向刀补的算法。在分析自动裁剪的工作原理的基础上,利用V形裁刀的径向切割力,采用切向跟随及切向刀补算法,以保证裁割精度和切割的平稳性,并以服装CAD生成的裁料文件进行实例分析,并在实际项目中进行了应用。实践结果证明了该算法的正确性和有效性。     

FDRP-KF非线性滤波算法在INS/TAN组合导航中的应用

INS/TAN组合导航是一种自主的、隐蔽性好的辅助导航方式.由于地形的非线性特性,INS/TAN组合导航系统的系统模型为非线性,因此系统的状态估计是一个非线性滤波问题.FDRP-KF是一种基于F偏差代表点(F-Discrepancy Rep-points)和卡尔曼滤波(Kalman Filter)的非线性滤波算法,可用于处理非线性高斯系统的滤波问题.文中将FDRP-KF应用于INS/TAN系统中,仿真结果表明该算法可以对飞行器位置进行较精确、稳定的估计.     

GPS L1C导航信号PMF+FFT捕获算法研究与实现

针对GPS L1C信号的频段特点,文中介绍了一种改进的匹配滤波器和FFT相结合的捕获方法。该方法有效结合了串行捕获与并行捕获的优点,在减少硬件资源的同时实现了信号的快速捕获,且在MATLAB平台上实现了伪码捕获的仿真及算法性能分析。该方法能提高导航系统在复杂环境下的抗干扰能力,为特殊环境下信号伪码捕获提供参考,可用于新型的导航信号接收平台的设计中。     

基于卫星导航系统的导弹姿态测量算法研究

弹体姿态测量是导弹飞行试验的重要组成部分,对于评估导弹控制系统性能、分析导弹飞行状态、改进飞控系统设计都具有重要作用。导弹自身惯性系统可进行姿态测量,但其误差随时间增加而累积且发散,在远距飞行时误差明显。卫星导航系统具有精度高、误差不随时间积累的特点,利用多天线阵列相对精密定位技术,可实现导弹姿态的高精度测定,为导弹姿态测量提供一种全新的思路。     

三子样旋转矢量优化姿态算法在捷联惯导中的研究

捷联惯导姿态算法是捷联惯导算法的核心.针对陀螺输出为角增量的情况,设计了旋转矢量多子样算法,并基于圆锥运动环境下,提出了旋转矢量多子样算法.以工程应用为背景,选择采样时间固定不变,在3种圆锥运动情况下,对多子样旋转矢量优化算法进行了仿真比较.结果表明,在满足实时性和精度要求方面,三子样旋转矢量优化算法为有效的工程应用方法.     

一种地形可视性分析算法的高效实现

针对可视性分析在较大规模数据和高分辨率条件下存在计算冗余和计算效率不高的问题,提出一种基于最邻近可视点的新算法,将其用于通视线分析和视域分析,并以实例对笔者提出的改进算法、OA算法及ArcGIS可视性分析模块进行对比分析。实验结果表明：提出的新算法在时间性能上优于可视性分析的基本算法和ArcGIS的可视性分析模块,并已成功应用于工程实际中。     

高动态环境下的捷联惯导系统姿态算法的研究

捷联姿态算法性能的优劣直接影响捷联系统的导航精度，文中以精确弹药为应用对象．对高动态环境下的四元数的四阶一龙格库塔法和三子样旋转矢量法通过仿真进行了比较。以典型圆锥运动为输入信号．以圆锥漂移为检验算法的基准，应用simulink建立的仿真模型给出了姿态角误差仿真的结果，并对结果进行了分析。仿真结果表明．等效旋转矢量法对提高高动态环境下的导航精度更具有实用价值。     

角速率输入下两种姿态描述模型的讨论

由于捷联惯导中四元数模型会产生系数矩阵条件数不为1和弱的刚性问题导致求解发生错误,这时采用双欧模型描述会有更好的效果.双欧法利用正、反欧拉方程间精华区倒挂关系进行分区交替运算,把精华区扩展到全域,不仅根除了奇异性,而且计算误差小,误差没有增长趋势.文中从科学计算的角度,较为充分地分析了两种姿态描述模型的特点与不足,并做了圆锥运动环境下相关的数字仿真进行了验证,发现双欧法优于四元数模型.     

捷联惯导系统姿态算法误差的频域分析

从频域角度分析了捷联惯导系统在姿态解算过程中误差产生的原因,并在典型圆锥运动情况下进行了定量计算.结果表明,由于采样和量化过程中的误差,使惯导系统输出的姿态角出现了耦合误差,并提出了对采样信号进行预处理即设计滤波函数以减小采样信号失真的观点.     

SITAN系统中量测值的不同选取

传统的SITAN算法是利用相对高度之差作为卡尔曼滤波器量测值的，文中提出并证明了在SITAN算法中，可以采用绝对高度之差或地形高度之差作量测值，量测值的不同选取对滤波结果没有影响。