GPS/CAPS双模定位解算的Kalman滤波算法

利用改进的自适应Kalman滤波算法实现GPS／CAPS双模卫星导航定位解算。首先,利用描述机动载体运动的“当前”统计模型建立GPS／CAPS双模定位的Kalman滤波模型,在此基础上结合Sage—Husa自适应滤波算法建立离散的自适应扩展Kalman滤波方程。然后,对该自适应滤波算法进行改进,当经收敛性判据判断滤波呈发散趋势时．切换至强跟踪Kalman滤波算法．既保证了滤波器的可靠收敛又保证了定位的精度和效率。最后的仿真结果表明．该算法县有效可行的．     

机动目标当前统计模型模糊自适应算法

针对当前统计模型常规算法跟踪机动目标的缺陷,提出了当前统计模型模糊自适应算法。该算法根据规范化的量测新息及其变化率并通过模糊推理实时选取机动频率,给出了加速度方差的新息幂函数调整方法,采用加速度估计值和预测值的偏差在线更新当前加速度均值。在此基础上,结合高斯隶属函数和强跟踪算法对其权值予以修正。当前统计模型模糊自适应算法不受机动频率人为给定和最大加速度极值设置的限制,适用于不同范围和程度的机动。利用当前统计模型模糊自适应算法对阶跃机动、圆周机动、Jerk机动3种典型机动场景进行了计算机仿真,并与当前统计模型常规跟踪算法和Jerk模型自适应算法进行了比较。仿真结果表明,该算法扩大了跟踪范围,具有较好的稳态特性和瞬态特性,其跟踪精度和收敛速度优于其他两种算法。     

一种改进的机动目标跟踪算法

针对“当前”统计模型算法中加速度极限值预先设定对算法造成的不利影响,提出了一种改进的机动目标跟踪算法,即位置偏差估计自适应算法．该算法利用位置预测估计与位置估计之间的偏差对噪声方差进行自适应调整,从而避免了加速度极限值的预先设定问题,提高了机动目标的跟踪性能．仿真结果也表明了该算法的良好跟踪性能．     

GPS接收机跟踪环的抗干扰性能研究与分析

在复杂的电磁环境下,GPS接收机跟踪环容易受到外界的干扰而发生失锁,从而无法正常进行导航电文的解调和定位解算。本文定量分析了外界干扰对GPS接收机跟踪环路性能的影响。在给出了载波跟踪环和C／A码跟踪环测量误差的基础上,研究了环路参数与载噪比跟踪门限之间的关系;通过建立干扰信号链路模型,定量分析了不同类型的干扰功率对跟踪...     

基于"当前"统计模型的模糊自适应跟踪算法

基本的机动目标“当前”统计模型及其自适应卡尔曼滤波算法虽能对强机动目标进行很好的跟踪,但是在跟踪弱机动目标时却存在较大的误差。针对这一问题,新算法中引入一种非线性模糊隶属度函数来自适应地调整目标加速度上下限,并从理论上分析了新算法对于弱机动目标跟踪的有效性。通过计算机仿真验证了新算法相对于基本“当前”统计模型及其自适应跟踪算法的明显优势。     

一种用于仅有位置观测信息的机动目标跟踪滤波算法

在机动目标跟踪研究领域,"当前"统计模型自适应跟踪算法(ATS)在仅有位置观测信息的机动目标跟踪中具有一定应用价值。针对ATS算法中目标最大机动加速度为预设的常值,存在不能很好的适应各种机动情况的问题,对目标最大机动加速度进行实时自适应调整优化设计,使目标最大机动加速度以指数形式实时逼近加速度估值均值。改进后的滤波算法保持了原算法机动加速度的分布特性,提高了目标的跟踪精度。     

机动目标自适应跟踪算法研究

为了克服“当前”统计模型自适应跟踪算法（CAF）跟踪匀速运动目标误差较大和跟踪加速机动目标速度与加速度估计误差和动态时延较大的缺陷,通过分析研究CAF算法,采用截断正态分布表征目标的机动加速度特性,考虑风速和加速度估计均值的影响,对机动加速度与方差自适应关系修正,自适应补偿过程噪声协方差矩阵,提出了一种改进的机动目标自适应跟踪算法。理论分析与仿真结果表明,该算法能够准确描述目标的各种机动情况,具有良好的跟踪性能和实际应用价值。     

高度机动目标Jerk模型及改进算法

针对Jerk模型常规算法跟踪Jerk机动时存在稳态确定性误差的固有缺陷,提出了Jerk模型改进算法。改进算法融合了Jerk模型及当前Jerk模型。Jerk模型描述弱Jerk机动,采用位置估计偏差和加速度变化率方差之间的关系调整系统噪声方差;当前Jerk模型描述强Jerk机动,采用修正瑞利分布描述加速度变化率方差统计特性。在滤波算法方面,引入模糊分布函数和强跟踪滤波器,改善了对弱Jerk机动的跟踪精度,并提高了对强Jerk机动的跟踪能力。理论分析和仿真结果表明,改进算法克服了Jerk模型常规算法的缺陷,能自适应地逼近不同强度的Jerk机动并进行准确跟踪。该算法在不同强度信号噪声比和不同量测噪声下,误差变化相对稳定,具有较好的跟踪精度。     

基于模糊推理的自适应交互多模型目标跟踪算法

提出了一种模糊自适应IMM算法（FAIMM）,通过模糊逻辑,根据加速度估计值,自适应地摒弃概率较小的模型,仅选取整个模型集合中最能反映目标“当前”机动的一个模型子集进行运算,从而减少了模型数目;同时采用模糊方法计算模型概率,从而降低了算法的计算量;进一步,通过二级模糊推理,根据模型参考加速度ui的大小自适应地选择适当的最大机动加速度amax和a-max,使系统具有一定的方差调整能力,从而提高了跟踪精度。仿真结果表明,较之于标准IMM算法．FAIMM算法在机动目标跟踪精度、跟踪的平稳性以及收敛速度等方面都有所改善。     

机载双频GPS载波相位定位算法与算例

周跳检测、准确消除电离层和对流层残差影响、快速固定新星和失锁卫星的模糊度等,都是机载GPS载波相位差分定位中定位精度能否达到分米级的关键因素。文中利用电离层残差法和M-W组合探测周跳,使用电离层浮点模型和对流层经验模型改正电离层和对流层残差,并用扩展Kalman滤波求解GPS双差方程,采用LAMBDA算法求解模糊度。算例结果表明,该方法能有效探测动态数据周跳,消除电离层和对流层残差影响,恢复失锁卫星和新星模糊度,使得定位达到分米级,并利用飞机上2台GPS接收机的移动基线解算结果验证了该定位精度。     

利用GPS载波相位的跟踪部位不一致修正方法

为提高外弹道测试中外弹道参数估计的精度,研究了利用非遥测和非弹道程序器数据的跟踪部位不一致的修正方法,阐述了利用GPS载波相位进行跟踪部位不一致修正的基本思想,结合外弹道测量的实际情况建立了以GPS载波相位双差数据为参数的修正模型,设计了相应的数据处理流程.仿真结果表明该模型和流程可行,该方法提高了外测系统数据的自处理和自鉴定能力.     

BTT导弹航迹跟踪技术

研究了倾斜转弯(BTT)导弹的航迹跟踪系统,外回路采用非线性过载制导指令的方式进行制导,内回路为过载自动驾驶仪.讨论了设计方案和原理,分析了制导控制指令生成方法以及制导指令参数的算法,并与大圆航线跟踪 姿态驾驶仪的方案进行了比较.6DOF弹道仿真结果表明,采用非线性过载制导 过载自动驾驶仪的方案,能够提高导弹跟踪的响应速度,达到良好的跟踪效果,其跟踪精度明显优于大圆航线跟踪 姿态驾驶仪的系统方案.     

中段弹头IMM-EKF跟踪方法及性能分析

为了提高中段弹头跟踪收敛速度以及跟踪精度,提出了一种基于交互多模型(IMM)的扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)的跟踪算法。基于中段弹头加速度变化特点,建立了目标的中段系统动力学模型及量测模型,通过引入速度测量值,使用IMM-EKF算法对中段目标进行跟踪。仿真结果表明,通过交互多模的非线性滤波算法,可以使中段跟踪收敛速度大为加快,速度测量值的引入也使得跟踪精度有所提高,并在弹头中段与再入段衔接处有较好的跟踪性能; 验证了IMM-EKF跟踪中段弹头的有效性。     

SINS/GPS超紧致组合导航系统设计及分析

在GPS软件接收机和SINS辅助GPS跟踪技术的基础上,提出了一种SINS/GPS超紧致组合导航方案。该超紧致方案在GPS软件接收机的捕获环节中加入了基于相位估计的精细捕获算法,从而提高了频率捕获精度,省略了频率跟踪牵引过程;在信号跟踪环节中,利用SINS位置、速度信息与卫星参数,求取接收机与卫星之间的径向距离和径向距离率,为码环、载波环提供辅助,从而降低了载体动态变化对跟踪环的影响,提高了跟踪环的动态跟踪性能;同时,降低载波环噪声带宽,减小码环相关间隔,从而提高了载波环和码环的跟踪精度。     

一种基于矢量跟踪的GPS/INS 深耦合跟踪环路设计

针对 GPS 与 INS 两路数据更新频率不一致的问题,提出一种基于矢量跟踪的 GPS/INS 深耦合跟踪环路设计方法.利用滤波外推与CIC滤波相结合的方法,将误差修正后惯导信息回馈到各矢量信号跟踪信道,以调控伪码和载波数控振荡器(controlled oscillator,NCO),实现了跟踪环路的闭合,最终建立起了两路相互独立数据之间相互辅助、相互修正的关系.仿真实验结果表明,设计的GPS/INS深耦合跟踪环路能实现低载噪比和高动态信号的跟踪.     

GPS矢量跟踪建模与抗干扰性能分析

对GPS矢量跟踪环路的抗干扰性能进行了深入讨论。建立了矢量延迟锁定环及矢量频率锁定环的系统模型及带宽模型,分析说明了矢量跟踪环路能够自适应调整噪声带宽,从而适应不同强度的干扰环境;结合环路内的测量误差,计算得到矢量跟踪环路的干信比容限,确定了复杂环境中矢量跟踪环路的抗干扰性能。通过与标量跟踪的比较分析表明,GPS矢量跟踪具有更强的抗干扰能力。     

高速随动摄影初始段追踪参数研究

文中建立了高速随动摄影系统初始追踪阶段各参量关系的跟踪模型。求出了反射镜的加速及减速时间段。并推算出加速及减速时间的简化计算式．进行了仿真验证。结果表明模型计算和简化计算式的精度均能够满足高速随动摄影的起始段追踪要求，为研制高速随动摄影系统提供了参数设计的方法。     

用于靶场测试的GPS弹载转发器系统

介绍了一种ＧＰＳ转发跟踪测量系统的实施方案。利用地面跟踪测量站对弹（箭）载转发器转发的ＧＰＳ卫星信号进行跟踪并完成弹（箭）轨道测量，可获得比常规测量系统更为精确的结果，利用现有的标准遥测信道和地面设备对转发信号进行事后处理还会省去庞大而复杂的外测设备。