光电经纬仪对心偏差引起的方位测角误差补偿方法

针对经纬仪测量过程存在的对心偏差问题,分析了经纬仪对心偏差对方位测角误差的影响规律,建立了相应的误差补偿模型。通过在经纬仪下方固连CCD摄像头检测对心偏差大小和方向,利用建立的误差补偿模型对对心偏差引起的方位测角误差进行补偿。并对补偿模型本身存在的误差进行了研究,表明其满足经纬仪高精度测角要求。相比传统的对心方法,在同等测角精度要求下,误差补偿的方法降低了测角时与目标的距离的限制,提高了经纬仪方位测角的自动化程度,缩短了操作时间。     

一种新的非主轴传感器跟踪误差修正方法研究

针对靶场现用修正方法不完善,局限性大,修正效果差等实际问题,提出了一种新的基于角坐标转换的非主轴传感器测角误差修正方法。分析了视差对测角精度的影响,完善了靶场现用修正方案。实验数据验证:该修正方法可将非主轴传感器测角精度提高到5″,定位精度提高到4米以内,且模型简单,通用性强,能够满足靶场多传感器经纬仪高精度测量和数据处理的需求,具有推广价值。     

基于查找表的车载经纬仪测角误差修正技术

车载平台的变形对光电经纬仪测角精度将产生一定的影响,使车载经纬仪难以达到高精度测量的目的;为了提高车载经纬仪静态测角精度,提出了基于查找表的静态测角误差事后补偿技术;首先,推导出车载经纬仪的静态测角误差修正模型。然后,利用安放在经纬仪垂直轴上的倾角传感器采集车载平台变形特征值;最后,构建映射函数,建立输入值和输出值之间的查找关系,即高精度的查找表;实验数据分析结果表明:该方法能有效补偿因为车载平台变形而带来的静态测角误差,使方位测角精度提高46″,高低测角精度提高20″;为实现车载经纬仪高精度测量提供了理论依据和技术支持。     

基于空间几何的雷达-光电经纬仪交会测量研究

雷达-光电经纬仪联合定位方法是一种全新的现代靶场测量技术,在光电经纬仪附近部署雷达,雷达测距,光电经纬仪测角,通过将两者交会测量的数据融合,从而可以实现对目标的定位;将目前通用的数学定位模型进一步转换为空间几何定位模型,该模型能够更直观地描述目标在空中某一位置时各测量参数之间的关系,能够准确地体现出该时刻各设备的有效探测范围。结果表明,在距设备为5km的探测范围内对目标的定位精度较高;该方法同时提高了计算效率,为实现计算机虚拟仿真提供可靠的依据。     

一种无线电目标定位算法研究

对飞行目标实现实时准确的定位是保证系统稳定可靠的关键,无线电目标定位算法采用白塞尔大地主题反算方法,依据飞机高度角迭代,实现了在WGS84坐标系下的精确大地坐标解算。相对传统方法把地球当称圆球来解算,解算精度随飞机飞行距离的增加而急剧降低,算法实际应用差,而采用飞机高度角迭代方法时,距离对精度的影响并不显著,精度很大取决于观测精度,不受算法本身限制,所以此算法应用范围更广,完全适应中长距离飞行器大地坐标解算。通过对数据仿真分析和飞行试验,验证了该算法的可靠性和稳定性。     

一种基于传感器的测量目标运动参数方法研究

光电经纬仪跟踪过程中,为高精度地跟踪目标,必须提高目标运动参数的测量精度.结合工程中遇到的实际问题,提出了采用单站、双站交会综合测量目标空间坐标的方法,利用三次样条插值方法拟合目标的运动轨迹,确定目标在各时间点的方位坐标和运动参数.经实验验证:在激光测距仪测距精度为0.2m、编码器测角精度为20″时,测速精度可以提高0.351 m/s.与传统方法相比,该方法具有数据利用率高、计算方法简单、实时性好等优点.     

动态优化不等精度经纬仪交会方法

在多台不等精度经纬仪交会测量系统中,为提高数据的可靠性和精度,根据异面交会原理,提出空间定位精度及其误差的模型;提出采用定常异动算子算法和普通加权平均法相结合的处理方法;对该算法进行数学仿真,计算分别使用定常异动算子和普通加权平均法的交会角区间,并在实际任务中加以应用。试验结果表明,采用合理的算法对多台不等精度经纬仪进行交会测量,增加了测量基线数量从而提高了整体数据的稳定性,同时提高了测量精度。     

光电经纬仪站址与测角测距误差校准

光电经纬仪校准是实现目标精确测量的关键,在设备经过一段时间的使用或移站后均需进行校准.针对近期一次光电经纬仪校准工作中,以设备旋转中心测量值作为站址坐标真值进行其他参数校准时产生了无规律且较大测角偏差的问题,提出一种基于地面控制的光电经纬仪站址与测角测距误差校准方法.相比其他类似校准方法,该方法将站址坐标、测角误差和测距误差均作为未知量进行校准模型构建,通过平差计算,得到一组最优的校准数据作为光电经纬仪测量的基准.经试验验证,该方法有效提高了光电经纬仪测量精度和可靠性,同时校准结果可直接用于光电经纬仪数据处理软件,保证光电经纬仪测量处理的规范化.     

基于遗传算法的多台光电经纬仪优化布站研究

利用部署于不同地点的多台光电经纬仪对飞行目标进行交会测量,可以确定被测目标的空间位置.为提高对被测目标的定位精度,提出了一种基于遗传算法的多台光电经纬仪优化布站方法.首先建立了光电经纬仪交会测量定位优化布站数学模型,然后针对该优化问题对遗传算法进行了设计,最后运用该算法对三台光电经纬仪布站几何进行了优化布站仿真计算,得到了三台光电经纬仪经布站优化后的站点坐标,且仿真结果表明该方法能够明显提高对被测目标的定位精度.     

基于超宽带定位的四旋翼目标跟踪技术研究

针对无人机室内地面目标跟踪问题,论文提出了一种基于超宽带室内定位技术的跟踪方法.首先建立了四旋翼和地面机动目标的动力学模型.然后,通过超宽带定位技术得到目标的量测信息.其次,利用扩展卡尔曼滤波估计目标的状态信息达到减少跟踪误差的目的,并且基于解算的信息提出了人工势场法作为四旋翼的路径规划算法.最后利用反步法控制策略解决...     

多传感器经纬仪不平行度误差修正方法研究

针对靶场光电经纬仪多传感器不平行度误差传统修正方法参数测量困难、局限性大、修正效果差等问题,利用脱靶量角度合成原理,提出了一种基于坐标变换的不平行度误差修正方法。经实验证明:该修正方法可将经纬仪非主测量系统的测角精度提高到5″以内,且算法简单、通用性强,满足靶场多传感器装备高精度测量和数据处理的要求,推广应用价值大。     

交替测量式掘进机定位系统误差建模与分析

交替测量式掘进机定位技术在多次交替测量过程中会产生累计测量误差,从而影响掘进机定位精度。目前主要围绕单次测量误差产生原因、误差分布规律及误差减小方法展开研究,未有针对多次交替测量误差分布规律的研究成果。通过分析交替测量式掘进机定位系统工作原理及定位过程,构建了掘进机定位误差模型。采用作图法验证误差模型的正确性,结果表明作图法与误差模型得到的定位误差基本一致,二者仅存在10^-3数量级误差。通过误差模型研究了角度测量误差、测距误差、推移步长及掘进机与测量平台间距对掘进机定位误差的影响,结果表明:角度测量误差越大,定位误差曲线的曲率越大,即误差增大越快,且Y_T轴定位误差增大速度远大于X_T轴;测距误差对X_T轴定位误差影响较大,测距误差越小,初始X_T轴定位误差越小,但误差变化速度不受影响;随着推移步长增大,Y_T轴定位误差曲线曲率增大,即Y_T轴定位误差增大速度加快;掘进机与测量平台间距和推移步长对掘进机定位误差的影响基本是等效的。采用正交试验方法分析了各因素对掘进机定位误差的影响程度,结果表明:测距误差对X_T轴定位误差影响最大,其次为角度测量误差,推移步长和掘进机与测量平台间距影响最小且二者影响程度一致;角度测量误差对Y_T轴定位误差影响最大,其次为推移步长和掘进机与测量平台间距且二者影响程度一致,测距误差影响最小。通过极差分析方法得到了降低定位误差的最优参数组合。     

基于速度平滑距离的高精度测量方法研究

随着卫星定位以及测定轨精度的提高,需要研究厘米量级的高精度测距系统。针对现有测控系统测量距离值存在较大随机误差的问题,提出了一种基于速度对距离值进行平滑的方法,以减小测距随机误差。为了保证速度的解算精度,给出了一种基于三阶锁相环路的跟踪接收方案,并对环路跟踪精度、速度平滑时间选择及优化等进行分析和仿真。仿真结果表明,新提出的接收方案和速率平滑距离方法能够实现对不同动态目标信号的有效跟踪,有效降低距离测量的随机误差,可为高精度航天测控系统提供一种解决思路。     

基于几何解析的双雷达地面目标定位算法

传统的双雷达地面目标定位算法因测量数据本身固有的误差和量测噪声,使得基于非线性估计定位算法的定位精度不高。本文研究了一种新的双雷达地面目标定位算法,该算法将已知雷达探测数据以几何方式加以表示,通过几何解析对地面目标进行定位。此外,还详细分析了各种因素在不同情况下对定位精度的影响。所研究的算法具有计算量小、远距离定位精度高等优点。最后,通过仿真验证了该算法能够提高远距离定位的定位精度。     

基于超宽带技术的运动目标跟踪高精度定位系统设计

为克服运动目标不断变化导致跟踪定位精度较低的问题,设计基于超宽带技术的运动目标跟踪高精度定位系统;图像采集模块由FPGA单元、VGA显示单元、帧缓存单元以及图像采集单元构成,以此实现运动目标跟踪与定位中的图像采集,在超宽带技术模块中,设计超宽带运动目标定位所需的天线、定位基站、移动节点,完成超宽带动态组网,实现硬件系统的设计;基于硬件系统采集到的图像,实施图像灰度化处理、形态学滤波处理,以增强图像中有用的信息,设计TLD运动目标跟踪算法,随着运动目标开始运动,TLD模型会不断学习跟踪的运动目标,获取目标在距离、景深、角度等层面的改变,并不断学习、识别,达到良好的跟踪效果,基于超宽带技术设计运动目标动态定位算法,依据跟踪结果实现运动目标的高精度定位,完成软件系统的设计;实验测试结果表明,该系统在中、远距离目标跟踪与定位实验中跟踪错误率低于0.60%、2.4%,沿着S型运动时,路线弯折处的定位误差较低,与实验运动目标的飞行路线相贴合,具有良好的定位能力。     

基于转换量测容积卡尔曼滤波器带多普勒量测的目标跟踪算法

针对带多普勒量测的目标跟踪问题,提出一种基于转换量测容积卡尔曼滤波器的序贯滤波目标跟踪算法.对具有量测误差相关性的距离和多普勒量测进行解相关处理,构造出新的解相关量测方程,进而基于贝叶斯方法提出带多普勒量测的序贯处理算法的统一理论框架,实现对位置量测和多普勒量测的序贯滤波.在该理论框架下,提出基于转换量测容积卡尔曼滤波...     

基于北斗卫星的GPS轨迹数据异常双频定位方法

当前GPS轨迹定位方法均采用单频定位,在数据异常情况下不能保障定位精度,故此提出一种基于北斗卫星的GPS轨迹数据双频定位方法研究。先基于北斗卫星的定位原理建立用于空间几何距离测量和地面监测点精准定位的数学模型,并确定出伪距和载波相位的观测值的权重;利用北斗卫星确定出标的物的空间几何距离,及空间位置信息;由于定位系统本身及大气电离层的影响,得到空间定位信息内包含有误差项,基于北斗卫星系统可以修正GPS轨迹误差项和异常数据,实现对标的物位置信息的精准定位。测试数据表明提出定位方法的精度更高,综合定位偏差值为0.56%,同时定位误差的均值和方差控制表现更好。