基于局部大气修复的偏振导航方法

仿生偏振导航是一种利用天空光的偏振分布模式信息进行导航的方法,具有抗干扰性能好、误差不随时间积累等优点,受到了广泛的关注。但是其在图像采集过程中视野容易受到遮挡,导致图像信息丢失进而严重影响导航精度。针对上述问题,提出一种基于局部大气修复的偏振导航方法,建立基于图像相似块偏移量统计特性的修复模型。通过计算出天空中每一个图像块对应的偏移量直方图,得到每个像素点对应的偏移量,根据偏移量进行图像的修复。对修复后的天空图像进行处理,解算天空偏振分布模式,算出太阳方位角,实现导航的目的。仿真与实验结果表明：该算法能适应视野内部分遮挡环境,去除视野中的随机遮挡,恢复图像细节信息,部分遮挡条件下航向角误差降低至1°以内,比未修复前精度提高了约61%。     

基于能量比法和相关性的初至波走时自动拾取方法

利用冲击弹性波对钢管混凝土进行无损检测时,弹性波在构件中的传播波速是判别缺陷非常重要的一项指标,它对快速准确测量弹性波在钢管混凝土内部的走时尤为重要。基于能量比法和相关性提出了一种弹性波信号初至波走时自动拾取方法,采用Matlab编程实现初至波的拾取,解决了初至波走时难以自动拾取问题。该方法能快速准确地拾取初至波走时,并且具有较高的精度和稳定性。将其应用到弹性波波速估计中,得到了比较满意的结果。     

一种基于偏振特征的激光尾流探测方法

对激光经气泡、水体散射后偏振特征的变化进行理论分析,研究舰船尾流的几何模型和气泡分布规律,提出了一种基于偏振特征的激光尾流探测方法。利用偏振光探测优势对探测器进出入气泡尾流的舷别信息进行分析,对所提出的方法进行了可行性实验研究。实验结果表明：偏振光探测装置可有效地分辨尾流区和非尾流区的散射光回波信号;当激光通过不同尺度、不同密度气泡区域时,探测器接收到的回波信号亦不同,且信号特征有规律可循。该方法能初步对尾流的舷别信息进行甄别,为尾流自导鱼雷探测舰船尾流从而进行目标跟踪提供了依据。     

双基地雷达距离和-角度定位误差模型研究

文中利用双基地雷达接收站的双基地角、接收站与目标距离,采用合理的假设对定位方程泰勒展开,建立双基地雷达距离和-角度定位算法的误差模型;通过结论分析,可以看出建立的误差模型符合实际,并能满足实际需要.     

利用目标噪声频域信息的定位方法研究

讨论了水雷声引信对目标被动定位的重要性，提出了基于互谱法测向的基本原理，着重研究了利用舰船辐射噪声的线谱分量进行加权平均获取时延并提高测向精度的技术。仿真实验证明了本文方法的正确性和有效性。     

基于天空光偏振模式的导航姿态最优化解算方法

针对传统导航系统自主性差、抗电磁干扰能力弱的问题,本文提出一种基于天空光偏振模式的仿生导航方案。利用自主研发的偏振光传感器实现导航定向功能,并结合惯性测量单元设计了一种导航姿态最优化解算方法。现有的姿态最优化求解策略一般是采用步长固定的搜索算法,但是其直接影响了运动状态下姿态估计的准确性,为此本文采取动态步长搜索机制。实验结果表明:本文提出的算法能有效抑制陀螺仪漂移误差,而且对高频噪声干扰有明显滤除效果,表现出良好的静态性能;同时,本文提出的方法较常规算法具有更高的动态精度,进一步提高了偏振光导航系统的稳定性与可靠性,为无人机飞行控制提供更准确的参数信息。     

利用目标噪声频域信息的定位方法研究

讨论了水雷声引信对目标被动定位的重要性，提出了基于互谱法测向的基本原理，着重研究了利用舰船辐射噪声的线谱分量进行加权平均获取时延并提高测向精度的技术。仿真实验证明了本文方法的正确性和有效性。     

基于偏振探测的激光引信

激光引信抗悬浮粒子干扰能力不强,一直是需要解决的重大问题。目前虽然能通过一些措施在一定程度上提高其抗干扰能力,但并不能彻底解决这个问题。本文根据实体漫反射和悬浮粒子散射对线偏振光的解偏度有较大差异,提出了一种通过探测回波的偏振信息来解决激光引信抗悬浮粒子干扰问题的新方法。     

雾与涂漆目标基于旋转偏振角的激光偏振特性

针对缺乏可用于区分雾和涂漆目标差异的散射激光偏振特性数据,采用了基于旋转偏振角的激光偏振特性测试方法,测量了低浓度水雾和油罐车样品偏振特性,实验测量发现:在偏振角45°范围内,利用散射激光偏振特性具有区分水雾和涂漆金属目标样品的能力。为了验证这一现象,改变入射激光频率和脉宽参数,并对中高浓度水雾和涂漆装甲车目标样本实验测量。验证结果表明:在不同入射激光频率和脉宽参数条件下,随着入射线偏振激光的起偏角度的增大,水雾的散射激光偏振度呈现先降低再增大的趋势,在偏振角45°处出现最小值;而测试中涂漆金属目标样品的偏振度随起偏角的变化没有明显改变,且偏振度值均大于水雾在偏振角为45°时的偏振度。     

基于遗传算法与角度传感器的火炮射击方法

为解决三维环境中火炮射击弹道求解模型不精、地形起伏制约的问题,研究了顺次优化遗传算法和角度传感器姿态校正模型软硬结合的火炮射击方法。从软件角度,基于遗传算法的弹道解算模型动态缩小搜索范围,从弹道轨迹簇中顺次搜索最优水平角和竖直角,使理论角度误差小于0.001°,弹丸落点偏差距在0.005 mm以内,求解需0.01 s;从硬件角度,基于角度传感器的姿态校正模型运用电子罗盘水平指向与倾角传感器竖直指向的特性,同求解得到的最优水平、竖直角比较,对炮管进行立体校正,误差为0.001°,同理论角度误差相近,可消除地形的制约。     

基于接收信号强度的雷场节点定位方法

为了减少封锁雷的硬件设备及降低功耗,提出了一种基于接收信号强度测距的雷场节点定位方法.该方法只需通过封锁雷本身的无线通信模块,不增加任何外界设备.首先根据接收信号强度RSSI测得雷场节点间的距离,通过数学运算建立虚拟锚点,然后借助已建立的锚点和三边测量法来确定锚点附近未知节点的坐标,直到雷场所有未知节点都计算完毕,最终完成雷场节点间的相对定位.实验结果表明当信道损耗指数为2.5时测距误差最小,雷场节点定位误差在4m以内,满足雷场封锁要求.     

基于TDOA定位的目标运动状态获取方法

针对传统定位系统和测速仪不能同时提供动目标的位置、速度和方位的问题,提出了一种基于到达时间差定位技术的动目标跟踪的速度和方位等状态信息获取方法。该方法利用动目标连续定位位置及目标发出信号的时间间隔,得到动目标的速度和方位信息,仿真数据分析结果表明了该方法的有效性。     

基于TDOA方法的声被动目标定位系统设计

建立了一种平面波声被动定位模型,在利用TDOA方法定位远距离目标时,可消除有效声速的影响.分析并设计了定位系统的总体结构,提出了一种简易的计算时差电路设计方案.最后给出了几组实验结果,证明了此系统的可行性,但对近距离目标的定位结果较差,模型需进一步研究.     

基于矢量对角加载的近场目标定位方法

针对采样数据少的情况下近场最小方差无畸变(MVDR)算法定位性能差的问题,提出一种基于矢量对角加载的近场MVDR定位方法。首先推导了基于任意型矢量阵的近场MVDR算法,并分析了算法在快拍数较少时性能下降原因;矢量对角加载方法利用采样数据协方差矩阵的标准差作为加载量完成对角加载处理,获得改善的协方差矩阵;最后通过仿真和实验数据验证改进算法的有效性和稳定性。验证结果表明,提出的方法能克服小快拍数据的影响,提高水雷对近场区域目标的定位稳定性。     

基于倒谱的水下目标被动定位方法

介绍了一种基于倒谱对水下目标进行被动定位的方法。利用倒谱法估计出多途信号时延,结合现有的被动定位技术,实现对目标深度和距离的估计。仿真分析了该方法的定位性能,仿真表明该方法可以应用于水雷在多途环境中对目标的被动定位。     

基于双圆锥阵的水下目标被动定位方法

针对目标航行深度未知的水下目标被动定位,提出了基于双圆锥阵列的水下被动定位方法,解决了常规超短基阵无法实现被动目标距离估计的问题。双圆锥阵列是通过上下两个七元圆锥阵组合实现,可完成水下未知航行深度目标的方位角、俯仰角和目标距离的被动估计。仿真证明了该方法的有效性和可行性。     

基于CV模型的GPS高精度定位方法研究

针对在某些地区GPS卫星可见数目少,定位精度不高的现实,提出一种提高GPS定位精度的新方法。假设目标短时间内常速运动,建立多次采样下的卫星定位模型,对GPS卫星的摄动误差进行消除,并且在模型解算中引入有偏估计,以牺牲无偏性的代价有效的提高估计精度。理论分析和仿真实验表明,该方法能逼近无偏估计的克拉美罗下界,极大的减小定位误差,具有一定工程实用价值。     

基于多站遥测数据的时差定位方法

针对低空飞行武器目标背景复杂、干扰严重,导致外测设备难以稳定跟踪、可靠定位的困难,提出了基于多站遥测数据的时差定位方法。该方法利用无线电信号传输时不同距离的时差原理,通过提取多个位置遥测站同帧数据时间差实现对武器目标的定位,并进行了平面定位测试和三维空间武器实弹测试。仿真与试验结果表明,定位精度满足测控设备跟踪引导目标的精度要求,技术可行,方法合理。     

基于Sober算法的飞控软件缺陷定位方法研究

飞行控制软件(简称飞控软件)验证与测试是保障和提高飞控系统可靠性的重要手段。软件缺陷定位是软件验证与测试过程中的重要环节,其准确性和及时性直接影响了飞控软件的可靠性。本文对面向缺陷定位的飞控软件的特性进行了分析,并针对其嵌入式特性,搭建了飞控软件仿真测试平台。在此基础上,以飞机着陆自动控制软件为实验对象,针对其特性,提出了基于Sober算法的缺陷定位方法,最后进行了仿真验证,证明了缺陷定位方法的可行性。     

一种基于合作目标的视觉定位方法

提出一种基于合作目标特征点的无人机当前空间位姿的测量算法。以合作目标为参照对象,在图像滤波、阈值分割、边缘提取和角点提取等算法的基础上,提取了合作目标特征点,并建立了描述目标图像坐标、世界坐标和摄像机参数之间关系的数学模型,然后根据SVD算法求解该模型得到无人机旋转和平移矩阵的初值;最后利用正交迭代算法寻找最优解,求得无人机的位姿信息。并针对合作目标分级的特点设计了适应不同高度的特征点选取算法,提高了目标识别的可靠性。仿真实验分析验证了本文方法的有效性。