速率陀螺零位对战术导弹飞行控制系统性能影响及解决方案

讨论了速率陀螺零位对直升机载导弹飞行控制系统性能的影响,提出了一种针对压电速率陀螺设计的零位校正方案,应用数字滤波器对速率陀螺零位进行跟踪与提取,并根据导弹挂飞工作环境设置判据以保证所提取零位的真实性。该方案的有效性通过了直升机挂飞试验的验证。     

一种捷联惯性/GPS/陆基容错复合导航方案设计

针对卫星或陆基导航信息出现故障时,捷联惯性/GPS/陆基复合导航系统精度严重下降的问题,设计了一种基于双状态χ2检验法的捷联惯性/GPS/陆基容错复合导航方案。基于联邦滤波设计思想,通过信息分配系数的自适应调节,动态地控制GPS和陆基导航子系统的信息融合等级,并利用两个状态递推器交替进行滤波校正与故障检测,以实时修复与隔离故障子系统,保证滤波的稳定性和精度。仿真结果表明,这种基于双状态χ2检验法的捷联惯性/GPS/陆基容错复合导航方案能够有效减小故障信息对组合精度的影响,提高组合导航系统的精度和可靠性。     

转发式干扰对GPS定位精度的影响

根据GPS转发式干扰的原理,建立了转发式干扰对GPS定位精度影响的数学模型。讨论了两种转发式干扰模式对定位的影响。最后通过仿真分析得出了GPS转发式干扰对GPS定位精度影响的相关结论。     

多部无源被动传感器交叉定位优化配置研究

研究了多部被动传感器交叉定位优化配置问题.在两部传感器与目标处于最优交会角时引入第三部传感器,通过数据压缩进行融合定位,并通过不敏变换消除非线性变换引入的误差.在定位模糊椭圆准则下给出了融合定位效果优于两部传感器交叉定位效果时第三部传感器的布局特点.得出的相关结论对多个被动传感器的优化配置及提高目标定位精度具有一定的实际意义.     

载体姿态变化对磁张量定位精度的影响

针对磁张量定位研究中,缺乏载体姿态变化对定位精度影响分析的问题,由磁张量定位公式出发,从理论上分析了载体姿态变化对磁张量定位精度的影响,得出在不考虑传感器测量误差时,载体姿态变化不影响张量系统定位精度;在考虑传感器测量误差时,定位精度随载体姿态的变化而变化。仿真实验表明,考虑磁场传感器测量误差,定位距离的相对误差随载体姿态变化而变化,最大值小于4.2%,验证了理论推导的结论,满足一般定位精度要求,并为实际选取传感器精度提供了依据。     

SINS/陆基单站组合导航系统建模与性能仿真验证

针对弹道导弹的特点,在分析陆基单站定位原理的基础上,详细建立了单站定位的误差模型,并设计了两种可行的SINS/陆基单站组合导航系统方案:松组合导航系统和紧组合导航系统。通过仿真对比,紧组合导航系统收敛性好、导航精度高,能够很好地抑制惯导系统误差积累现象,有较高的导航性能。     

内插算法对提高时差定位精度的影响

时差定位技术是无源定位中一种重要的定位方法,它的优点是定位精度比较高。在分析影响时差定位精度诸多因素的基础上,提出了一种基于内插算法理论进一步提高定位精度的新方法。该方法首先将信号处理器的采样率降低,使之能够在该采样率下完全进行实时处理,然后对所采样的一系列数据中感兴趣的那段数据进行内插处理从而间接地提高采样率,该方法较好地解决了信号处理器在高采样率条件下很难进行实时处理的问题,达到了提高时差定位精度的目的。计算机仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于长基线的双时差高精度协同定位方法

为解决一般时差定位法对远距离目标定位精度不高、定位条件苛刻的问题,基于时差测向原理和泰勒级数法提出了一种新的长基线双时差高精度协同定位方法。基于大间距部署的两套双站时差系统获得两个近似测向结果,通过测向交叉定位算法获得目标位置初值,将初值代入泰勒级数法迭代求解出定位精确值。仿真实验证明,相较于一般的无源定位体制,该方法能显著提升对远距离目标定位精度,且在时差测量误差较大的情况下保证定位精度不恶化。     

陆基导航定位系统岸台布局实用方案设计

陆基导航定位系统定位误差与目标相对于岸台的几何关系密切相关.在分析陆基导航定位原理的基础上,以矩阵为工具,计算了系统几何定位因子,并采用最佳估计原理证明了几何定位因子随着岸台数量的增加而不断减小.提出了最少岸台数目的陆基导航定位系统岸台分布模型,并以Matlab为工具对三个岸台情况下的系统岸台分布模型进行了仿真,得出三个岸台情况下基线长度和夹角对几何定位因子的影响,为实际的岸台建立提供了有效的理论依据.     

巡飞侦察弹药定位精度及误差校正方法

巡飞侦察弹药在进行战场侦察和目标定位过程中,由于惯性导航设备测量误差的存在,使得侦察设备获取的目标位置信息误差较大。文中从误差产生的原因入手,对巡飞侦察弹药的定位精度进行分析,并提出了一种通过引入标定点位置信息对惯性导航设备的测量误差进行校正的方法,仿真结果表明:该方法能够有效的对导航设备的测量误差进行校正,极大的提高了目标定位精度。     

基于分治贪心思想的联合多站目标关联定位

现有的目标关联定位方法将关联和定位拆成两个独立过程,这种分步处理并取局部最优的关联定位方式,其目标定位精度严重受限于关联正确率,为此提出一种基于分治贪心思想的联合多站目标关联定位方法。根据分治思想并采用最小距离原则选取每条方位线上的真实交点集合;根据贪心思想对所有的交点集合进行合并,在集合合并过程中,通过定位过程和关联过程之间的反复验证,保证目标关联的准确率和定位精度;根据关联关系对相互互斥的目标量测集合进行组合,选取联合关联概率最大的多目标量测集合作为最后输出。仿真结果表明：存在虚警杂波时,该方法的关联正确率保持在90%以上;同时存在虚警和漏检情况下,该方法的关联正确率保持在70%以上;该方法利用贪心思想降低了计算复杂度,减少了计算开销。仿真结果及试验数据均验证该方法具有良好的目标关联定位性能,适用于低检测、高虚警的水下环境。     

运动靶标激波检靶定位模型

为提高运动靶标的激波检靶定位精度,对定位模型和求解算法进行研究.采用几何方法推导弹丸激波到达传声器阵列时间的模型,通过非线性最小二乘法求解弹丸飞行速度、命中坐标、入射角等参数.利用该模型进行仿真,分析靶标速度误差、激波到达时间误差和弹丸速度等对检靶精度的影响.结果表明:忽略快速运动靶标的速度会带来较大检靶定位误差,必须在激波检靶建模求解时考虑靶标运动速度.     

军用运输车辆高精度定位导航研究

针对军用车辆导航应用的高可靠、抗干扰、低成本需求,设计以北斗(Beidou navigation satellite system, BDS)与惯导(inertial navigation system,INS)松组合为核心,融合地图匹配、车辆运动信息辅助等方法的高精度定位 导航方案。分析车载BDS/INS 松组合信息融合过程和方法及车载里程计/捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)补偿组合算法,并基于此定位导航方案进行仿真分析,研制导航定位模组并进行道路测试。仿真和道 路测试结果验证了该定位导航系统的有效性。     

关节齿隙对空间机械臂末端定位精度的影响

研究齿隙存在情况下机械臂末端定位误差达到要求精度的概率。分析了现有齿隙模型的优点和缺点,对其中的死区模型进行改进,提出齿隙的随机变量模型。将此模型作为3关节机械臂的关节误差,导出机械臂末端定位误差的随机模型,并利用Taylor公式对模型作了近似处理,得到以关节误差的二次函数表示的简化模型,并在关节空间中讨论了末端定位误差的最大值和最小值问题。分4种情形给出定位误差达到要求精度的概率,为多阶段任务系统的路径规划和任务优化提供了依据。     

基于测量时差和方位角的定位方法的误差分析

为实现对静/动目标的有效定位,推导出定位精度的几何稀释（Geometric Dilution of Positioning Accuracy,GDOP）的协方差矩阵计算公式和GDOP的影响因素。利用时差和目标方位角对静/动目标进行定位的基本原理,可得到定位精度的一般表达式及其理论曲线,以及其目标和接收机之间的相对几何关系与测量误差的关系,可有效实现对静/动目标的定位。     

基于恒星几何构型分布的天文定位误差建模及误差特性分析

天文导航系统以天体为导航信标进行导航定位,其定位性能除了受天文测量仪器精度的影响外,和所观测天体几何构型分布亦有关联。从天文定位基本原理出发,推导建立了天文定位误差模型,分析了影响天文定位性能的因素,着重研究了恒星几何构型中恒星方位角对天文定位性能的影响,给出了在测量精度一定的条件下,可用于判别天文定位性能优劣的误差权系数k以及天文定位性能较优的恒星分布情况。仿真结果表明,所提出的天文定位误差模型可以有效用于分析天文定位性能。     

室内巡检机器人的定位方法

针对巡检机器人在室内环境进行巡检任务时无法准确到达指定位置的问题,提出一种基于激光雷达和里 程计的分区域定位方法。当机器人工作在定位精度要求不高的非目标区域时,采用激光雷达加里程计的定位算法进 行导航;而当机器人进入包含指定位置的目标区域时,则利用搭载在机器人上的激光测距传感器和已知位置的地标 来推算机器人的当前位姿,并根据机器人的当前误差进行位姿矫正,实现机器人在目标位置的精确定位。实验结果 表明：该定位方法的位置误差＜2 cm,偏转角误差＜1°,满足巡检机器人的定位精度要求,具备可行性和实际价值。     

中低轨预警卫星覆盖效能与定位精度分析

基于中低轨预警卫星系统任务要求,研究中低轨预警卫星中的临边探测覆盖效能和目标定位能力。从弹 道导弹目标特性和可探测要素研究入手,引出临边探测的任务需求;从预警卫星对弹道导弹探测几何构型出发,建 立弹道导弹对不同高度的覆盖效果与系统构型和传感器探测能力之间的数学对应关系,分析预警卫星在典型作战场 景中的覆盖能力;研究双星和多星定位的定位原理,并仿真分析双星和多星定位的定位精度,以及其对预警装备目 标交接的影响。结果表明：在误差存在的情况下,定位精度可满足目标引导交接的预警任务要求。     

基于凸优化的水下载体定位研究

基于单信标测距的定位方法,是水声定位技术一个新的研究方向,具有重要应用价值。针对单信标测距定位问题最小二乘结构,对高度非凸的测距定位方程首次提出了基于凸优化的解算方法。对带有误差的测距量测方程添加不等式约束条件,将其改写为有约束的解算方程;对目标函数和约束条件进行放射近似,将其进行凸化处理;引入松弛变量和罚函数,降低对迭代初值的敏感度。仿真结果表明：对于不同量级的初值误差,定位结果的差别在厘米量级,所提算法不需要可靠的初值即能迭代收敛得到高精度的定位结果;信标与圆形航迹的圆心距离越近,定位精度越高。通过湖上试验,进一步验证了所提算法的有效性。     

基于最小二乘法的 GNSS 伪距测量定位

为解决GNSS导航定位精度误差增大的问题,提出一种基于最小二乘法的GNSS伪距测量定位模型.通过最小二乘法对导航解进行迭代校正,采用五卫星的ECI坐标系的目标位置求解来进行仿真验证.仿真结果表明:通过定位模型解算出的定位位置精度误差可达10-1 m,速度精度误差可达10-2 m/s,能够满足定位精度.同时,通过使用该模型可以解决定位误差增大的问题.