基于平面投影的综合飞行引导算法研究

针对大圆航线在地球表面实现圆弧航段内引导飞行、两相邻航段间内切转弯飞行时的弧面几何计算误差大、过程复杂的问题，本文采用一种基于平面投影的引导算法，在进行高斯 -克吕格投影后的平面内进行引导解算，以实现圆弧航段引导飞行。本文在 VS2010 环境下实现了多航段内引导和航段间四种转弯方式引导飞行，搭建的仿真验证平台可通过预设航线，对基于平面投影的引导算法进行验证，仿真环境还具备常速飞行和按时到达等引导飞行能力。     

一种改进的DME/DME导航台优化算法

航路飞行阶段的导航台选择是区域导航(RNAV)运行的主要环节。在采用 DME/DME 导航方式的 RNAV 选台过程中，基于最小定位误差标准差的选择方法是一种传统的选台算法。论文首先分析了基于最小定位误差选择算法在航路飞行阶段的 DME 台站选择性能，然后针对这种算法中导航台切换频繁的问题，提出了一种改进的 DME/DME 导航台优选算法，并通过对比两种选台算法在 A593 航路中的选台结果和导航台切换次数，对区域导航性能进行仿真评估。仿真结果表明，导航台优选算法能够自动选出一对具有更高精度的导航台，并且满足 DME/DME 区域导航要求，在一定程度上减少了导航台的频繁切换，提高了定位结果的连续性。     

旋翼飞行器抗风扰控制器设计与风场环境建模

为解决旋翼室外飞行时,受风场干扰而无法稳定飞行的问题,该文通过建立风场环境下的旋翼动力学模型,设计了双自适应衰减扩展卡尔曼滤波算法;该算法的自适应衰减因子可减小陈旧数据对当前滤波值的影响,而算法的自适应协方差调整因子可实时调整噪声协方差;算法采用上述双自适应因子与PID位置控制器结合建模飞行器控制器。为进一步验证算法的有效性,该文在分析紊流风场和阵风环境模型的基础上,进行了3D风场环境仿真建模研究,同步实现了四旋翼在风场环境中的飞行姿态可视化分析;实验结果表明,控制器的均方根误差约减少了82%。该文在验证抗风干扰控制算法有效性的同时,可降低飞行控制器实验验证成本。     

航天器中继天线跟踪角度实时预算方法

针对传统中继天线跟踪角度STK仿真算法无法与航天器AIT实时测试过程相结合的问题,文中提出了一种中继天线跟踪角度实时预算方法并进行了软件实现.利用航天器轨道、天线波束及坐标系关系建立了中继天线指向角度等效模型,并结合航天器飞行姿态和实时遥测,实现了中继天线的跟踪角度预算、实时验证和闭环控制.实验结果表明,该方法实现了航...     

采用UKF的光学捷联导引头刻度尺误差补偿方法

针对光学捷联导引头刻度尺误差带来的隔离度问题,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的刻度尺误差实时补偿方法.分析了刻度尺误差引起隔离度问题的机理,由弹目相对运动方程以及光学捷联导引头量测方程建立了考虑刻度尺误差影响的非线性滤波模型,采用UKF滤波算法,对刻度尺系数进行估计,并用所提出的补偿方法进行实时补偿,最后进行了数学仿真及半实物仿真验证.仿真结果表明:所提方法能够有效地估计出刻度尺系数,经补偿后改善了系统的稳定性,同时提高了制导精度.     

用于在线辨识非线系统的可变正交小波网络

对于在线辨识非线性系统，传统的小波网络缺乏有效的算法。本文在正交小波网络的基础上，提出一种利于实时应用的可变正交小波网络，给出了其结构变化和参数调整的策略，并对建模误差的变化进行了分析。最后用于辨识非线性动态系统，仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于LOSPA的雷达多目标跟踪性能评估技术

分析比较了传统雷达多目标跟踪性能评估方法和Hausdorff距离、OMAT距离、OSPA距离等综合度量评估方法的优缺点,详细推演了LOSPA距离的理论及计算过程,并在此基础上设计实现了一种基于LOSPA距离的雷达多目标跟踪性能评估方法,通过仿真对比分析了GNN+KF跟踪算法和MHT+IMM跟踪算法的LOSPA距离、标记误差和位置误差,验证了该方法的正确性和有效性。     

基于小波变换和经验模式分解的多路径误差提取及验证方法研究

对防空反导雷达系统低角跟踪的多路径误差模型进行验证是检验和评估雷达系统仿真模型有效性的重要方面。对多路径误差进行了分析,利用小波滤波方法和经验模式分解方法从实测数据中提取多路径误差,使用Theil不等式系数、相关系数和小波系数3种方法对仿真结果进行了验证。通过对模型验证结果的分析,表明利用滤波结果进行模型验证更加合理,为评估防空反导雷达系统仿真模型提供了有效手段。     

基于信号分析的通信对抗干扰效果评估方法

通信对抗仿真试验需要实时的干扰效果评估算法来满足动态试验过程的研究分析和试验效果的实时显示。提出了一种基于信号分析的通信对抗干扰效果评估方法,该方法将目标信号在复杂电磁环境中的信号特征参数识别误差,作为目标信号受干扰程度的评判参考,具有实时性好的突出特点,评估实例证明了该方法在一定信噪比区间内的有效性。     

一种基于虚拟目标的飞行器姿态测量方法

提出了一种使用虚拟目标代替真实目标对姿态测量系统进行测试和评估的方法,同时给出了由光学成像设备跟踪状态和目标飞行状态计算目标在光学成像设备像面上成像中轴线斜率和截距的算法.根据姿态测量系统的特点,仿真出大量具有针对性的理论数据和图像,并使用其对姿态测量系统中的图像判读精度和姿态交会算法分别进行了测试和评估.实验结果表明,当虚拟目标长度在80 pixel时,提取精度可达0.1°;而当虚拟目标长度在6 pixel时,提取精度仅为5.7°;姿态交会算法对判读误差具有一定放大作用;图像判读误差是姿态测量中的主要误差源.     

惯性制导系统误差补偿评估模型研究

对惯性制导系统误差进行补偿是提高导弹射击精度的简单有效途径,研究补偿效果的前提是系统误差模型和噪声模型的确定。通过研究飞行工作环境变化导致的系统模型差异,结合惯性制导实时补偿方法,提出了基于工程背景的误差补偿和补偿评估模型的选取方法。仿真分析表明此方法有利于验后误差系数的分离和补偿精度的评估。     

适用于软件无线电基带芯片验证的实时原型平台

随着半导体芯片器件规模急剧增长,对芯片的功能验证以及场景验证提出了更多的挑战。而对于基带SOC芯片,挑战则更加显著。基带SOC芯片的设计验证涉及到大量算法、信号处理专用电路、软硬件协同、实时复杂场景等功能评估与验证。一般通用的芯片验证方法(基于测试用例的服务器离线验证以及FPGA原型验证)无法覆盖对基带芯片评估、验证以及测试的要求。针对基带芯片设计验证需求,本文设计并实现了一个基于软件无线电的通用实时原型平台,可满足不同频段、不同协议的基带芯片的算法评估、功能及场景测试需求。本文基于该通用实时原型平台,成功的对一款GPS/BD导航基带芯片进行了实时原型验证,解决了原有离线仿真不能满足的实时场景验证需求,使得基带芯片的验证环境更加贴近真实环境,从而极大的提高了芯片的成功率。     

基于Matlab的飞艇控制半物理实时仿真系统设计

由于飞艇惯性大,响应时间长,机动性低,为了提高机动性,采用基于LMI线性矩阵不等式的方法设计控制律算法,为了验证飞艇控制律的性能,在Matlab的XPC实时仿真平台基础上,搭建半物理仿真平台,研究了宿主／目标机和飞控计算机及地面操作站之间通过串口和反射光纤组成的反射内存网实现宿主／目标机和飞控计算机及地面操作站之间的信息通讯。系统实时仿真的结果表明,该系统能直观有效地验证各种控制律算法的性能,为飞控算法移植到工程应用中提供了有益的参考。     

基于AprilTag二维码的无人机着陆引导方法

计算机视觉导航技术具有精度高、不受电子干扰,成本低等特点,被誉为未来无人机自主定位的必备手段之一.作为新的定位手段,我们需要在实验室搭建仿真平台来进行大量的模拟训练.将虚拟现实、可视化技术与计算视觉导航算法紧密结合起来,开发了一种基于虚拟仿真环境的无人机视觉自主定位仿真验证系统.在场景中构建虚拟摄像机、棋盘格以及合作二维码标签,在虚拟场景中进行相机标定,并用标定得到的内参解算得到基于标签定位的位置参数,实时计算和输出位置参数.实验结果表明:该仿真系统可以对场景中虚拟相机进行准确标定得到虚拟摄像机的内参,解算定位参数误差在0.2m以内,满足无人机自主飞行以及降落的精度要求,并具备良好的用户显控界面,验证了基于视觉无人机自主定位算法的可行性.     

空间非合作目标半物理仿真地面验证系统

针对非合作目标线阵雷达成像点云数据获取过程中在轨验证试验成本高、空间环境复杂和控制难等问题,以非合作目标三维重建数值模拟为基础,研制模拟空间服务航天器绕飞采集过程半物理仿真地面验证系统。采用KUKA六轴机械臂搭载缩比卫星模型,还原非合作目标的运动状态,并利用三轴精密转台搭载线阵扫描雷达实现非合作目标可测部位数据采集,通过综合控制系统完成目标扫描及数据处理。利用该半物理地面验证系统,开展缩比比例为1∶10的非合作目标多视角数据采集试验;通过建立分辨率精度评估、吻合度评估和实际运动与控制运动的误差分析准则,进行评估试验。试验结果表明:该系统可以有效获取多视角状态下非合作目标的点云数据,根据点云数据测量计算的目标章动运动角度与目标真实运动角度误差在4%以内,可为未来空间在轨操控与三维重建技术提供真实的技术数据参考。     

Parallel Simulation Using Stability Region Placement Methods

Using the VU68K-HDG, a 68000-based parallel processing computer, a scaled Stability Region Placement (SRP) method is applied to a stiff, nonlinear, third-order differential equation. An optimization technique is used on the scaled SRP integration coefficients and, using an emulation of the scaled system on a minicomputer for verification produces an rms state error characteristic that compares favorably with the rms data from a real arithmetic simulation. The advantage of the SRP method over conventional simulation methods in choosing the step size is maintained during optimization. The combination of the VU68KHDG hardware and the SRP design method provides a capability for the real-time simulation of nonlinear, stiff, dynamic systems.     

红外成像导弹气动加热仿真建模方法

为了评估气动加热效应对红外成像型导弹产生的影响,通过理论分析导弹飞行过程中受到的气动加热变化规律,并研究实验室和大型试验测试数据,首次引入气动热效应建模流程并采用正态分布等方法建立了虚拟样机仿真模型,模拟导弹飞行过程中整流罩受到的气动热辐射与红外图像的变化过程,经过数字仿真、半实物仿真和大型试验验证,证明该方法建立的模型与实际情况相吻合,可以用来评估气动加热效应对产品性能造成的影响,进行信息处理算法改进。     

Methodologies used for evaluation of video tools and algorithms in MPEG-4

MPEG-4 issued two calls for proposals requesting submission of algorithms and tools relevant to standardization of MPEG-4. This paper reports on the evaluation of tools submitted for evaluation in November 1995 and January 1996. Complete video coding schemes submitted in January 1996 are also covered. The goal of the evaluation was to cluster the tools according to the technical areas they address, to evaluate them according to the issues relevant to the standardization process, and finally to suggest areas of core experiments to improve a video verification model (VM) as soon as the VM becomes available. Altogether, MPEG evaluated 87 tools and 19 complete coding algorithms, most of them highlighted in this paper. During the evaluation, 19 areas for core experiments were identified. Each core experiment is targeted at different functionalities like compression efficiency, content-based coding, error resilience, scalability. This definition of core experiments caused close collaboration and supported mutual fertilization between organizations working on similar tools, which allowed the VM to progress much faster than expected.     

基于误差效应的亚像素边缘检测算法

针对传统亚像素边缘检测算法在实时性、精确性和鲁棒性之间难以平衡的问题,提出了一种基于误差效应的亚像素边缘检测方法。该方法首先建立边缘函数模型,并计算每个像素边缘对应函数方程常数项的近似值和对应误差,然后结合最小二乘法使整体函数模型误差最小,从而获得较为精确的边缘参数。基于标准图像和实际图像的实验测试结果表明,该算法具有快速、鲁棒性强和检测精度高等优点,能够满足实时检测的要求,评价指标优于其他传统算法。     

结合逻辑模拟和布尔可满足性的设计错误诊断方法

在集成电路设计验证与调试过程中,逻辑错误诊断工具通常会给出一定数量的候选错误区域,然后通过特定的算法尽可能多地减少候选区域,以方便错误的准确定位。在此提出一种结合模拟与布尔可满足性（SAT）的错误诊断方法．用于提高错误诊断准确性。该方法首先使用模拟方法对候选的错误区域逐一进行判断,对于不能由模拟方法判别的候选区域,使用基于SAT的形式化方法进一步判断。针对ISCAS’85电路的实验结果表明,该方法具有较高的错误诊断准确性和效率。