附有约束条件的整周模糊度解算

载波相位测量的相对精度目前可以达毫米级,其周期性造成了模糊度无法确知,必须对其进行解算。传统的模糊度解算方法精度虽然较高但耗时,无法满足实时动态定位;附有几何约束算法的定位速度虽然较高,但由于基线先验信息的误差导致可靠性不高。提出了一种模糊度的解算方法,通过对基线向量的约束提高模糊度解算速度,该算法即使在先验信息出现一定误差的情况下,依然能较准确地估算模糊度,从而保证模糊度解算结果的可靠性。仿真结果表明：该算法能有效地提高整周模糊度解算效率,并且具有一定的容错力,适合于动态定位。     

惯性信息辅助的载波相位模糊度求解算法

针对卫星导航接收机载波相位精确定位中求解整周模糊度存在搜索空间大,时间长的不足,利用捷联惯性导航系统提供的惯性信息进行辅助,压缩模糊度搜索空间,实现模糊度的快速逼近与求解.实验结果表明,当采用单频GPS进行精密相对定位,使用SINS或者组合导航输出计算模糊度的初始值及其方差,该算法相对于传统算法更适合实时解算整周模糊度.     

基于LAMBDA方法的GPS整周模糊度解算研究

导航、大地测量的快速和高精度GPS定位需要解算双差分载波相位的整周模糊度值,基于经典最小二乘法求解的解整周模糊度一般为非整数解(浮动解),这种做法丢失了对提高未知参数估值的精度很有用的信息。而该文则详细讨论了基于整数最小二乘法及其降相关平差方法(LAMBDA)的原理极其算法,通过一个短基线的实例计算发现:较于未加限制的最小二乘搜索算法,LAMBDA方法在进行模糊度搜索解算时充分顾及了模糊度的整数特性,并在此基础上对模糊度协方差阵进行了降相关处理,从而改善了模糊度的方差域,消除了模糊度方差的不连续性,使得LAMBDA方法的搜索区域得到明显改善,相应的定位精度明显提高,具有较高的应用价值。     

某型炮兵装备GPS/GLONASS一体化定位系统设计与实现

针对两大定位系统(GPS或GLONASS)单一定位存在众多不足:定位数据不准确,可靠性不高,易受环境影响等,而GPS/GLONASS一体化定位则在可靠性、定位精度、操作效率、信息安全等方面都得到明显改善;为此,提出一种GPS/GLONASS一体化定位方案,通过优化求解PZ-90坐标与WGS-84坐标转换关系,探讨利用伪距法确定转换参数,以快速求解整周模糊度为突破,研究一体化定位模型;并对系统进行了总体设计;实验表明GPS/GLONASS一体化定位灵敏稳定、安全高效,在定位中将有广泛应用前景.     

基于判别式的整周模糊度解算方法

将LAMBDA和Bootstrapping两种GPS双差整周模糊度的估计算法相结合,提出基于判别条件的Bootstrapping方法.该方法充分利用了LAMBDA算法的漏检率低和Bootstrapping算法计算复杂度低的优点,又克服了LAMBDA算法中的整数最小二乘搜索计算复杂度高和Bootstrapping算法漏检率高的缺点,能够快速准确地估计初始时刻的双差整周模糊度.通过理论分析和计算机仿真验证,结果表明该方法是有效的.     

一种用于DGPS整周模糊度解算的混合策略麻雀搜索算法

针对麻雀搜索算法(SSA)在计算差分全球定位系统(DGPS)整周模糊度过程中出现的全局搜索能力弱、易陷入局部最优等问题,提出了混合策略麻雀搜索算法(HSSSA)。首先,通过引入Circle混沌映射初始化种群,提高初始种群的多样性,增强算法的全局寻优能力;其次,将粒子群算法中各个粒子的速度策略引入发现者位置更新公式中,提升算法寻优能力;最后,使用高斯变异策略对最优麻雀位置进行扰动,增强了跳出局部最优的能力。将所提算法应用于9个不同特征的基准函数进行实验,结果表明,HSSSA算法有着良好的寻优精度和收敛速度。在GPS/BDS实测数据的3 000个历元的解算中,相比传统LAMBDA算法和SSA算法,HSSSA算法有着更高的解算成功率,可达99.2%。     

多条件约束的单频单历元整周模糊度确定

利用双GPS接收机构成短基线矢量进行定向的技术中针对基线长度已知的情况,将基线的长度信息线性化后融入双差载波观测方程中。分析并证明了融合长度信息后将提高整周模糊度浮点解的精度同时将降低彼此间的相关性。同时利用低成本的倾角传感器测得基线向量的俯仰角信息与基线长度信息一起作为解算的约束条件,将缩小整周模糊的搜索空间从而提高解算的成功率。最后通过实测的数据对上述方法的性能进行定量分析,结果表明该方法能够显著提高单频单历元数据整周模糊度解算的成功率。     

变粒度搜索算法与整周模糊度解算

LAMBDA方法应用于GNSS单频单点载波相位定位时,其整周模糊度的搜索域过大,解算速度过慢,制约了单频单点精确定位技术的应用。针对这一问题,结合粗糙整数映射理论,提出变粒度搜索算法,通过改善整周模糊度搜索区域的拓扑结构,并采用有粒度的粗糙整数作为搜索单元,可有效提高搜索效率。仿真结果表明,基本实现了单频单点载波相位准实时定位。     

一种解析的模糊PI自整定方法

针对模糊PID控制器缺乏系统的整定方法的问题,提出了一种解析的基于增益裕度和相位裕度的模糊PI控制器的参数自整定方法。首先推导出模糊PI控制器的解析模型,该解析模型包括线性控制器和非线性补偿控制器2个部分。参数整定时,将非线性补偿控制器看作过程的扰动,由线性控制器和被控对象的一阶纯时滞模型,基于系统的增益裕度和相位裕度,导出模糊PI控制器的参数。仿真结果表明,对于时变高阶系统,和传统的PI控制器相比,模糊PI控制器具有鲁棒性强,超调小,调整时间短等优点。     

基于模糊聚类和矩阵分解的模糊辨识方法

通过改进模糊聚类方法确定模糊模型的前件结构,然后对模糊推理关系矩阵进行QR分解,通过分析秩的亏损来确定聚类规则的有效性,然后采用基于矩阵UD分解最小二乘确定模糊模型的后件参数,实现模糊模型的结构和参数的优化.该方法成功地应用于Box-Jenkins煤气炉数据系统建模.     

基于QR分解的冗余度机械臂雅可比矩阵求逆方法

针对冗余度机械臂在轨操作实时性的需求,提出一种基于QR分解的冗余度机械臂雅克比矩阵求逆方法。根据具体的冗余度机械臂的构型特点,将运动学逆解过程划分为多个模块,采用修正施密特QR分解方法计算机械臂雅可比矩阵的伪逆,利用硬件描述语言在FPGA上对各个模块进行了实现。以机械臂直线运动为例,通过仿真实验与利用Matlab解算的方法进行了对比,并研究了定点数长度对硬件资源和误差的影响。实验结果验证了所提出雅克比矩阵求逆方法的可行性及有效性。     

一种基于多尺度小波分解的图象镶嵌技术

为了获得一种具有艺术视觉效果的镶嵌图象,提出了一种基于多尺度小波分解的图象镶嵌技术,该技术首先对原始图象的各子块区域和图象库中的每一幅图象进行多尺度小波分解;然后逐层计算各图象小波分解系数的标准方差和它们之间的相似距离,并据此从图象库中选取与原始图象中的各子块区域最佳匹配的贴图,再将其镶嵌到原始图象中的对应区域;最后对贴图进行逐像素的颜色校正,使贴图的颜色与原始图象尽可能一致.同时,根据人眼观察某个区域时往往通过取整或将细节取平均来得到一个总体强度效果这一视觉特性,使最终的镶嵌图象具有在近处看到的是各个贴图的内容,而在远处观看则是原始图象的总体轮廓的视觉效果.利用计算机来自动地生成这种镶嵌图象的实验结果表明,该方法是有效的.     

基于逆QR分解的RELS参数估计及其并行实现

直接ＱＲ分解法是一种非常稳定的方法，且其旋转计算极易映射到Ｓｙｓｔｏｌｉｃ阵列，但需计算量很大的回代步骤。逆ＱＲ分解则不需回代，而且保留了直接ＱＲ分解法的优点。将逆ＱＲ分解法应用于递推增广最小二乘估计，并给出了相应的Ｓｙｓｔｏｌｉｃ阵列用于并行实现。     

一种用计算域分解的等几何分析并行化方法

提出一种按照计算域分解的并行化方法来构建等几何分析的刚度矩阵和右侧向量.将计算域分解成为若干个不相交的子区域,然后为每个区域分配一个处理器,所有处理器并行进行子区域上面的计算,所有处理器完成子区域的计算以后,使用一个快速的归并算法完成线性系统的装配.实验表明,本文提出的方法在8核的机器上可以达到6.46的加速比,能够在4秒左右的时间计算680万个矩阵元素个数.使用Intel MKL稀疏求解器来求解线性系统,本文的等几何分析求解器能够在大约10秒的时间内求解52万的自由度,本文的方法比ISOGAT速度要快上万倍.     

GNSS姿态测量接收机性能分析

利用同源射频平台实现了一种全球导航卫星系统（ GNSS）姿态测量的接收机,接收机各射频电路相同且使用同一个晶振驱动,各射频通路之间有相同的信号处理特性。可以将射频通路分为主射频通路和从射频通路,主射频通路实现信号的捕获与跟踪,从射频通路利用差分相位鉴别器完成测量观测量提取。与传统使用独立接收机实现载波差分测向不同,主射频通道进入跟踪状态后立即输出观测量,无需检测载波半周跳变,实现快速姿态测量。利用GNSS姿态测量接收机、Novatel接收机以及惯性导航系统进行了跑车实验,实验结果表明：姿态测量接收机具有更好的载波测量输出能力,姿态测量精度和商业接收机相当。     

分数抽样率变换中线性相位FIR滤波器多相分解的对称性研究

为提高分数抽样率变换系统的计算效率, 在讨论其滤波器多相分解结构的基础上, 利用线性相位FIR滤波器的系数对称性, 构造多相分解系数的中心对称矩阵, 推导出适用于任意分数抽样率和任意滤波器阶数的高效实现方法, 并给出所需乘法与加法运算量的计算公式. 测试结果表明, 与直接计算相比, 采用本文方法可减少50%乘法运算和30%加法运算, 计算效率显著提高.     

伪码辅助载波的高精度角度测量方法

研究了采用短基线时高精度角度测量的问题.在基线长度受限制的情况下,为实时完成高精度的角度测量,需采用高频载波和准确确定载波的整周数.提出了一种基于伪码辅助载波的高精度角度测量方法,在伪码粗测的基础上,利用载波来完成高精度的角度测量.导出了该方法下无整周模糊的条件以及确定整周数的判据,载波频率的选择不受基线长度的制约,可以实时完成整周数求解.     

基于满意度大规模含整变量多目标决策方法

针对具有块角结构的大规模含整变量多目标决策问题，提出一种基于目标满意度的交互式分解协调方法。定义了若干概念，给出了若干定理，介绍了交互式决策方法的具体步骤，并对其软件实现作了说明。     

利用四参数Chirplet分解方法估计SAR多普勒调频斜率

提出了基于一个距离门信号的四参数Chirplet分解方法，估计合成孔径雷达(SAR)回波的多普勒调频斜率。距离压缩后的回波数据，每个距离门的信号都是由一系列的Chirp分量组成的。利用四参数Chirplet分解方法，能够检测出这一信号中的一个或几个Chirp分量，估算出多普勒调频斜率，其结果被应用于合成孔径雷达成像的方位压缩处理。仿真及真实回波数据的计算表明，无论在精度还是运算时间上，其结果都优于目前已有的实时估计方法。