基于差分GPS的战术数据链高精度时间同步

精确协同作战作为信息化条件下作战形态的必然发展趋势,其对作战平台间高精度时间同步提出了较高的要求。针对该要求,在分析了战术数据链往返计时（ RTT)时间同步算法的基础上,提出了卫星导航载波相位差分GPS（ DGPS)技术与数据链高精度时间同步算法,利用卡尔曼滤波构建时间同步计算算法模型,实现高精度的时间同步。仿真结果表明该算法可提高时间同步精度到3 ns。     

卫星导航时间传递性能的分析与比较

卫星导航系统本身具有时间传递性能,其时间传递技术包括接收机单点定位授时、两站点卫星共视和基于差分技术的相对时间同步,为分布式电子信息系统的固定站点和运动平台间的时间同步提供了高精度的时间同步手段。本文针对卫星导航多种时间传递模式的原理和性能展开分析,对GPS、GLONASS、GALILEO和Compass的时间传递性能进行对比分析。利用两套具有多系统多星座共视的载波相位时间传递技术的时间传递设备开展了长基线时间传递试验,试验结果表明利用卫星导航能够实现的1000km长基线时间传递的最佳精度可达5ns。     

动平台时空统一技术研究

协同作战系统是由飞机、舰艇等多个运动平台组成的网络,在实现编队飞行、联合作战、协同探测等任务中需要网络成员间高精度的时空统一,由于时空基准信息获取、传递和处理的过程中发生的时间延迟,为多平台的时空统一带来难度。本文针对动态网络对时空统一的应用模式和功能需求进行了分析,提出了利用平台绝对时空基准和平台间相对时空基准信息进行时空统一综合处理的体系结构,给出了实现平台间相对定位和时间同步的若干相对导航技术途径。     

基于模糊区的卫星导航空时测量技术研究

卫星导航可为用户提供高精度的时间和空间数据测量能力,实现高精度定位、授时及校频等应用。在无源定位模式下,信号传播路径和接收机特征漂移率低,伪距观测量具有一定的稳定性和边沿效应,接收机可基于模糊区特性来获得瞬时高精度的位移和时钟漂移估计。在对卫星导航伪距观测量误差分析的基础上,提出一种实现接收机高精度时空相对信息测量的误差补偿策略,采用多观测量降低或消除伪距相关误差量,并基于模糊区及其边沿效应进一步提高相对信息测量的精度和稳定性。仿真分析了动态条件下的位移和时钟漂移测量精度,相关结果表明,基于模糊区稳定性及其边沿效应可提高接收机定位和时间相对信息的测量精度。     

JTIDS相对导航与惯导对航迹质量影响的对比分析

针对空中机群编队的定位导航问题，本文研究了相对导航和惯性导航两种导航模式对联合战术信息分发系统网内平台位置质量的影响，并从本质上比较了二者产生的定位误差，在此基础上进一步对上述两种导航模式对 C2 平台的航迹质量影响进行了定量分析。     

一种基于北斗授时的B码终端设计与实现

针对众多领域的用户在组建时频网络时对高精度时间同步的需求,以从北斗卫星导航信号中解算的时间信息和授时秒脉冲为基准,基于B码编码原理,设计实现了一种高精度B码授时终端。通过实验验证,结果表明设计输出的直流B码具有优于100 ns的同步授时精度,交流B码具有微秒级的同步授时精度,能作为一个稳定的B码时间源,为用户提供高精度的B码授时服务。     

一种新颖的无人机编队拓扑形成与信道接入机制

针对全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）高精度相对定位的无人机编队飞行应用中的信息交互与通信时延问题，首先优化设计了编队飞行网络拓扑，实现所有成员的信息交互且通信代价最小；其次，基于优化设计的网络，提出一种新的通信信道接入机制；最后对16机编队飞行场景进行了仿真分析，评估通信网络及相对定位性能。结果表明，编队成员端到端通信时延小于20 ms，且当通信与载波相位差分处理的总时延小于相对位置感知时间间隔时，相对位置感知精度可达到亚分米级，且感知误差与时延和载体运动状态相关。     

移动水声异步网络自定位和时间同步联合的单向动态预测算法

节点位置的实时变化以及水下长传输时延等特性影响了移动水声异步网络(MUAANs)的时间同步与自定位精度。针对上述问题,该文研究并提出一种自定位和时间同步联合的单向动态预测算法。该算法通过建立时间同步与自定位联合的状态与观测模型,同时预测不同时刻下移动节点的位置信息与时钟差异,实现网络的联合位置跟踪与动态时间同步。与此同时,由于该算法仅采用节点间的单向信息传输即可实现自定位与时间同步,有效解决了由水下长传输时延导致的移动节点间双向信息交互时延差异的问题,提高了网络的自定位与时间同步精度和效率。仿真结果表明,该文所提算法可以高精度地联合预测移动水声异步网络的自定位与时间同步结果,且有效增强了网络的时间同步与自定位时间效率。     

机载无源定位与识别新技术

在机载EW领域，对战术飞机实现快速高精度无源测向，定位与识别技术方面的研究和开发工作，近年来已经取得了较大的进展。这些技术包括：载波多普勒，时间多普勒，相全变化率无源测向，定位与识别技术；机载雷达与EW设备一体化的辐射源定位和识别技术，以及基于频域而非时域的辐射源定位与识别技术。在战术飞机上采用这些新的EW技术，可使其具有目标引导能力，从而有效地完成对敌防空压制和空战任务。     

基于条纹匹配的InSAR/INS组合导航方法

现存的组合导航系统存在诸多问题：地形辅助导航系统分辨率较低;GPS/INS导航系统中GPS信号易受干扰;SAR/INS导航系统无法实现三维定位且无法获得平台的姿态信息.针对以上问题本文提出了基于条纹匹配的InSAR/INS组合导航方法：该方法将InSAR系统获得的干涉条纹与DEM生成的干涉条纹进行匹配,得到的定位偏移用以反演平台的位置和姿态信息,最后将反演结果与IMU信息进行组合滤波得到导航输出.该组合导航系统有以下优势：干涉条纹中包含地形信息和平台姿态信息;干涉相位对横滚角敏感,可通过干涉相位高精度反演平台的横滚角;InSAR系统具有较高精度的三维定位能力.本文主要介绍了基于条纹匹配的InSAR/INS组合导航的原理和方法,最后通过仿真和实测数据验证了条纹匹配和观测量反演算法的可行性.     

时隙结构规划同步自组织网络

针对现代战争对战术C3I系统提出的高要求,作为支持战术武器系统、指挥控制系统的战术通信系统,要求其具有良好的抗毁性和机动性,以及能够传输大量信息的能力.本文提出了基于传统时隙结构的同步自组织网络,在强干扰和集群移动用户的环境下,该网络结构具有较强的抗干扰能力和灵活的网络重构能力.     

基于微惯导与VLC的室内高精度定位技术研究

高精度室内定位在很多场合的实用性和必要性日趋显著,其应用前景广阔,已成为研究前沿.基于微惯导技术的室内定位,是目前最为精确和有效的一项定位技术,但由于微惯导测量组件存在不可避免的漂移现象,使其无法长时间独立用于目标的定位.在此背景下,提出了一种基于微惯导(Micro-Inertial Navigation System,Micro-INS)与可见光通信(VLC)系统相结合的定位方法.在该方法中,首先通过微惯导测量组件进行航位推算,然后利用获取的VLC信号对微惯导系统的位置信息进行校准,补偿微惯导系统的定位累积误差.定位实验结果表明,文章所提出的方法可有效地提高系统定位精度,实现室内的长时间精确定位.     

基于INS/TOA/BA的EKF TDMA数据链定位算法

高性能相对导航对于数据链网络联合作战至关重要,特别是在某些情况下数据链网络成员可能无法通过绝对定位获取自己的位置,如强干扰环境或者GNSS可见星比较少的复杂定位环境.本文给出了一种时分多址数据链网络成员基于惯导、高度表和TOA信息的相对定位算法,成员通过基于序贯处理的EKF算法对INS/TOA/BA数据进行实时处理,分...     

基于可见光通信的停车场泊车自动导航系统

为满足车辆定位需求并实现高效率停车场泊车导航,设计基于可见光通信的停车场泊车自动导航系统,系统的车位信息监测模块通过结合泊车位上方LED照明装置和车位地面的光敏电阻形成光电检测装置,获取停车场车位状态信息后,经STM32单片机产生频率差异显著方波信号;可见光信号调制模块依据可见光通信原理,将方波信号经信号调制电路转换成...     

基于NARX神经网络的组合导航系统设计

针对捷联组合导航系统在定位信号无法获取的情况下定位误差大和BP神经网络定位的波动问题提出了基于NARX神经网络的导航算法。该方法在输入端加入输出输入量的时间序列,在定位信号可以获取时间段内对神经网络进行训练,不可获取时使用NARX预测的数据对系统进行补偿,提高定位精度。实验结果表明在30s的失锁时间内NARX神经网络定位精度在3m以内,迭代次数小于15次且数据波动较小,可以准确的预测导航位置。     

基于北斗和边缘计算的车联网导航技术研究

随着车辆保有量的不断增长和车联网应用的普及,车辆终端会产生大量需要实时处理的数据消息。在车辆高速移动场景下,传统的车联网导航系统由于车辆差分定位数据存在传输时延,导致车辆定位结果存在一定的偏差,无法及时获得高精度定位结果。基于此,文中提出了一种基于北斗定位和边缘计算的车联网导航技术方案,采用改进的遗传算法进行终端定位请求的资源分配,有效降低整个边缘网络的服务时延,并利用基于边缘节点的优化无损卡尔曼滤波算法来提高车联网节点的定位精度。实验表明,文中所提出的方法能够为大规模车联网终端提供实时精准、低延迟和高精度的定位服务,具有较高的实际应用价值。     

Mesh自组网与惯导组合的班组协同定位算法研究

采用单一低精度惯性传感终端完成定位解算将导致定位精度发散,定位信息回传覆盖范围小,且传输易受干扰,因此,该文提出了一种Mesh自组网与惯导组合的班组协同定位方法.该方法建立的一种基于线性化卡尔曼滤波的班组协同定位算法模型,以高、低精度惯导组合的班组协同为基础,结合Mesh网络的通信传输功能,可抑制单一低精度惯性传感终端...     

基于蜂窝构型的空基伪卫星定位网络

伪卫星是基于非星基平台提供附加导航信号的设备,可与现有导航卫星共同工作或独立工作,能有效地改善导航性能。当伪卫星独立工作时,其空间分布对导航定位性能和应用有很大影响。针对基于中高空飞行器平台伪卫星网络的定位特点,提出一种高/低空混合蜂窝构型,并对可见性、远近效应和精度因子(DOP)分布进行了仿真。仿真结果表明,蜂窝构型具有覆盖范围大、拓展方便和DOP好的优点,能够提高覆盖地域的定位性能。     

车载式北斗光学三维成像系统技术研究

本文论述了车载式光学成像系统的定位原理,在此基础之上,设计实现车载式北斗光学三维成像系统,该成像系统通过北斗高精度接收机实现成像系统的中心点位置解算,并辅助惯导设备实现成像系统姿态信息解算。通过对比试验,分析说明北斗高精度定位在光学三维成像中发挥的重要价值及成像系统优化方向。北斗定位传感器与光学传感器的有机结合,对提升光学图像信息的有效获取、特定目标的精准感知意义非凡。     

SINS/GPS/TACAN机载综合导航定位系统设计

在现代空战中,捷联惯性导航系统(SINS)、全球定位系统(GPS)和塔康(TACAN),单独利用各导航信息都存在着弊端.为此,提出了3种导航源综合的导航系统设计方案.信息融合技术采用广义联邦滤波技术来完成,状态矢量为导航参数误差,并建立准确数学模型.各个子滤波器(局部滤波器)采用间接滤波方式工作,完成状态矢量局部估算;...