超短基线水声定位系统基阵安装误差校准方法研究

超短基线水声定位系统在海洋开发中得到广泛应用,基阵安装误差对水声定位系统的定位精度影响很大,在使用前必须进行安装误差校准。基于最小二乘估计法,通过不同坐标系之间的转换,结合声线修正提出一种超短基线定位系统基阵安装误差校准方法,并通过试验证明该方法的有效性。     

水下声定位系统原理与误差分析

阐述了当前水下定位系统的发展现状和研究意义,分类介绍了短基线、超短基线和长基线定位系统的工作原理、实现方式,优点与不足之处,同时分析了各种定位系统的误差来源和减小误差的方法。     

基于多阵元基阵的超短基线声定位方法

传统超短基线声定位系统的基阵尺寸较小。无法实现对远距离目标的准确定位．进而成为超短基线定位系统在水声导航领域进一步被广泛应用的瓶颈。为此，文中探讨了采用多阵元基阵定位方法来提高系统的定位精度．并通过计算机仿真证明了该方法的可行性。     

无人平台投弹灭雷测试技术

在分析GPS系统与水声定位系统基本原理的基础上,重点论述了超短基线系统定位精度改进,探讨了对无人平台投弹精度进行考核的试验与测试技术,并提出了两种测试方法。     

基于最优模型选择的多信标长基线定位系统误差辨识方法

为辨识多信标长基线定位系统误差,及提高定位精度,针对目标安装多个信标且目标体积不可忽略的情况,构建了多信标体制的长基线水下定位模型。进一步针对测元系统误差中包含的声速误差、时延误差,在多信标体制定位模型的基础上,构建了多类系统误差辨识模型,并结合水下目标定位过程,计算时延残差,构建模型最优检验统计量,给出了系统误差模型的最优选择准则,实现水下目标位置参数和系统误差参数的有效估计。仿真结果表明,该模型最优选择准则可以有效选择合适的系统误差辨识模型,提高长基线水下目标的定位精度。提出的基于最优模型选择的多信标长基线定位系统误差辨识方法可为水下目标定位试验提供理论支撑和有效参考。     

鱼雷水声同步定位系统抗定位距离模糊算法及仿真

实时准确定位是对鱼雷水声定位系统的基本要求,研究了一种解决鱼雷水声同步定位系统定位距离模糊算法,分析了定位距离模糊的原因,提出了基于水平等距线阵同步定位、相关波门修正时延差等技术的快速定位方法,并进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法具有不明显增加硬件成本、不穷举全部模糊解和无需先验位置信息等优点,可以为设计中远程鱼雷定位系统、短基线或超短基线水声定位系统消除定位距离模糊、锁定正确航迹提供借鉴。     

基于非等距线阵的水声同步时延差定位算法

针对水声定位系统是水中兵器试验或水声对抗任务所必须的基础测量系统,提出了基于水平非等距线阵定位技术、相关波门修正时延差等技术设计鱼雷水声同步定位系统的快速定位算法,介绍了该算法的工作原理和实时轨迹修正方法。经Matlab仿真对比验证表明该算法正确可行。该非等距线阵定位系统具有布阵灵活、经济可靠等优点,可在更广泛的阵元载体平台上安装使用,为设计鱼雷中远程、短基线或超短基线水声定位系统提供借鉴。     

GPS单点定位动态滤波算法研究

将卡尔曼最优估计理论应用于GPS导航定位系统,它主要针对高动态用户设计了一种基于卡尔曼最优估计理论的定位算法．采用卡尔曼滤波技术来提高动态GPS导航定位精度和动态性能;对最小二乘法和卡尔曼滤波法的定位系统进行了仿真,并对定位误差和测速误差作了比较分析。结果表明。与最小二乘法相比,动态卡尔曼滤波算法能得到较好的滤波效果．定位精度有了明显提高。     

水下五基元空间阵超短基线定位方法

针对水下目标定位时,单平面定位阵存在随俯仰角变化定向精度变化大的问题,提出了水下五基元空间阵超短基线定位方法。该方法利用五基元空间阵中每个正交三元阵分别确定目标方位,并将各正交三元阵定位结果互相修正作为目标的最后定位结果。仿真分析表明俯仰角在80°~100°范围内,采用五基元空间阵超短基线定位方法,z坐标的定位精度比单基阵定位时明显改善,z坐标的相对误差没有出现突变的现象,目标的定位精度相对提高。     

T2-R型多基地声纳定位精度研究

建立一种T²-R型多基地声纳定位的几何模型,提出利用时间-方位信息进行目标定位（MTBL)算法,并给出算法定位误差的几何分布。通过数值仿真,重点研究了基线长度、声源配置和测量误差对算法定位精度的影响,并对其他影响因素也作了定性分析。仿真分析结果表明：随着基线长度增加,大部分区域定位精度提高;在一定的声源配置方式下,算法精度对时间测量误差比较敏感,而方位测量误差对定位精度影响较小;合理进行声源配置,可以提高探测区域的平均定位精度。该研究为T²-R型多基地声纳的水下定位提供了理论依据。     

地面站导航定位系统定位方案的选择

对目前飞行器的定位方案种类、两种陆基定位方案在使用方面的优劣进行了概述;对两种陆基定位方案在定位精度方面的优选问题进行了深入研究,提出了延时零位标定修正和定位解算及定位精度模型,在理论上证明了定位精度高的方案,用飞行试验实例仿真验算了理论证明的正确性;对定位精度高方案的延时零位的校正问题进行了总体计算论证,从总体上得出了不必进行零位漂移后重新校正的结论,综合得出了优选定位方案的结论.     

一种基于惯性定位技术的单兵室内定位指挥系统方案

针对单兵室内作业的定位和指挥需求,对基于射频技术和惯性技术的不同特点进行分析,并利用MEMS惯性系统进行了二维平面行走、三位立体行走原理验证试验,突破了初始对准、惯性导航、瞬间静止判定、零速修正等核心技术。试验结果表明,以惯性定位技术为基础研制单兵室内定位指挥系统是可行的。在此基础上开发单兵保障产品体系,具有广阔的市场前景。     

三星定位算法的研究

提出了一种利用多普勒测量量和伪距测量量相结合进行静态三维定位的算法。该算法不仅可以求解用户的三维位置，而且可以求出接收机的时钟偏差和频率偏差。经过进一步的改进，还可以实现对动态用户的定位和测速。文中对所提出的算法模型进行了计算机仿真，仿真结果证明了该算法的正确性及实用性。     

GPS定位的坐标转换

大地坐标系之间的转换一直是导航领域十分关注的课题,在GPS的应用中有着必不可少的作用.随着GPS越来越广泛的使用,其精度要求也越来越高,大地坐标系之间的转换的重要性日趋明显,甚至许多项目的成败完全取决于坐标的转换和转换精度.本文主要介绍了地球椭球体的参数、坐标转换模型、变换公式和计算实例.     

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。     

基于运动学原理的无源定位技术

在目标与探测器之间存在相对运动的条件下,利用运动学原理可以实现无源测距。结合几何学定位原理和非线性滤波技术可以实现对辐射源目标快速高精度的无源定位跟踪。     

系留无人机视觉定位技术

针对系留无人机在导航卫星拒止条件下无法定位的问题,设计一种基于合作目标的视觉定位系统。通过 构建视觉定位系统,设计靶标检测算法、靶标偏移量计算算法及数据平滑算法,实现系留无人机的无源定位。试验 结果表明：无人机在飞行及起降过程中,精确检测地面靶标并解算相对位置,可有效解决无卫星信号的定位问题。     

机器人楼层内组合定位系统

为实现移动机器人楼层内的自主定位,研究了基于编码器和陀螺仪的相对定位,基于超声波传感器结合地图信息的走廊路口的绝对定位和基于机器视觉的目标房间位置绝对定位相组合的定位方法.设计和实现了该组合定位系统,根据需求完成定位总体方案设计、走廊相对定位设计、走廊路口和目标门牌位置绝对定位设计,并选用合适的传感器,以实验室轮式移动机器人为对象对组合定位系统进行实验验证.实验结果表明:该组合定位系统在楼层内定位误差不超过30 cm,在目标位置处的定位误差不超过15 cm,能实现在整个楼层内的精确定位.     

基于伪卫星的定位和授时算法研究

文中提出了一种利用伪卫星测距信息和惯导测量量相结合进行平面定位与授时的算法。该算法不仅可以在很短时间内估计出惯导定位误差、接收机与伪卫星基站间的时间不同步量,且所估计出的定位误差和时间不同步量的精度均可达到与测量噪声相同的量级。文中对所提出的算法进行了计算机仿真,仿真结果证明了该算法的正确性和实用性。