一种粒子滤波SINS大方位失准角初始对准方法

针对捷联惯导系统大方位失准角的情况,分析了系统非线性误差模型,提出了基于最优重要性分布函数的序贯重要性采样粒子滤波(SIS-PF)初始对准方法,并进行了仿真研究.仿真结果表明,在大方位失准角初始对准中,基于最优重要性分布函数的序贯重要性采样粒子滤波器初始对准精度比无迹卡尔曼滤波器(UKF)提高了一个数量级,与序贯重要性重采样粒子滤波(SIR-PF)初始对准相比,该方法不但精度高,而且计算量小.     

一种在较大初始数学平台误差角下提高AUV导航精度的新方法

如果发射冲击很大或者初始对准时间很短,可能导致自主水下航行器(AUV)中捷联惯导系统(SINS)的初始平台误差角比较大,特别是方位误差角大时,它成为影响AUV自主导航精度的重要因素.发射后利用捷联惯性测量组件(SIMU)和多普勒测速仪(DVL)的采样输出,同时实施航位推算(DR)和捷联罗经对准(GA)2种算法.当GA在短时间内水平调平后,直接修正DR的水平姿态角;当GA方位对准基本收敛后,计算GA方位与DR方位之间的方位误差,并借助于航迹相似性原理修正DR的方位角和位置,从而提高后续阶段的AUV导航精度.仿真结果表明,该方法可以修正由初始平台误差角造成的定位误差,但对与DVL有关的定位误差无效,修正后AUV定位误差下降到不修正的19.8%.     

仅利用位置信息的自主水下航行器主从式编队控制方法

研究了自主水下航行器的主从式编队控制问题,提出了跟随者仅利用领航者的位置及航向信息,而不利用领航者的速度、角速度和动力学模型信息的编队控制方法。根据领航者的运动状态及期望的编队队形推导出跟随者的参考路径,并仅利用领航者的位置及航向信息设计一虚拟航行器,使其轨迹与参考路径在有限时间内重合。考虑了水下航行器的参数不确定性以及海流干扰等特点,给出了跟随者的自适应变结构控制律,使得跟随者沿着虚拟航行器的轨迹运动,从而与领航者保持期望的距离,达到编队控制的目的。仿真结果表明所提出的算法是有效的。     

火箭助飞鱼雷弹道的仿真实现与应用研究

首先深入研究了火箭助飞鱼雷空中和水下弹道，建立了其全弹道仿真模型。并建立了其对水下目标的自导检测模型，进而建立了基于蒙特卡罗法的火箭助飞鱼雷发现概率计算模型，并进行了实际仿真计算。文中的研究成果对研究火箭助飞鱼雷弹道参数的优化设计及射击效率问题有一定的参考价值。     

一类参数未知非线性系统的维纳级数分析

利用维纳级理论研究了一类特性参数未知的非线性系统.在输入x(t)为白噪声的条件下,通过测量输入x(t)和输出y(t),计算它们的各阶相关函数,得到一组表征非线性系统特性的维纳核.利用此维纳核,计算输入为已知信号时系统输出的响应.通过对实际非线性系统的分析,表明该方法具有较好的收敛性.     

基于新型浮点DSP的AUV导航计算机系统设计

为使自主水下航行器（AUV）导航计算机成本、功耗和体积达到最低,设计了一种基于TI公司新型数字信号处理器（DSP）——TMS320F28335的小型导航计算机,取代以往基于双处理器结构的同类系统,其浮点运算能力可满足导航计算要求,同时采用片内的6路A/D转换器,3路异步串口,2路控制器局域网（CAN）总线等资源完成数据采集和通信功能,外扩一片非易失性NAND FLASH实现大容量数据存储,高速数据交换通道可用于扩展高性能DSP阵列。仿真结果表明,在规定的周期内,系统可完成数据采集、接口通信、导航解算、数据存储等任务。该设计用单片处理器和最少的外围芯片数量实现了高性能的导航计算机系统。     

基于模糊逻辑的前置点导引和无干扰导引的混合导引律

基于模糊逻辑理论,文中提出了一种能自动实现前置点导引和无干扰导引的混合导引律.该导引律通过两组误差信号和多目标规则库,使得水下航行器可在无干扰导引法和前置点导引法之间自由切换,避免了传统方法需要人工切换的缺陷,所设计出的模糊导引律不受本艇、航行器、目标自由运动的影响,而且可以连续地适应各种工作环境.     

多AUV嵌入式控制结构的研究

AUV运动模型的复杂性、高维传感数据和计算密集的处理对其体系结构及其系统实时性提出了很高的要求.针对这种情况,文中设计了一种基于传感器的四层混合控制结构,并以实时操作系统VxWorks为软件平台开发AUV控制系统.研究表明,这种分层结构具有模块化的思想,且采用VxWorks设计软件使风险、成本以及开发时间都减至最小,能满足系统的要求.     

基于图像声纳SLAM算法在AUV组合导航中的应用

为了在有限的体积、功耗及成本范围内提高自主水下航行器（AUV）远程、深海导航定位精度,提出了将基于图像声纳的同时定位与地图创建（SLAM）方法应用于AUV水下组合导航系统,利用图像声纳获取AUV与地形特征点之间的距离和3D方位数据,结合捷联惯性导航系统（SINS）得到的导航数据,通过扩展卡尔曼滤波（EFK）方法对载体状态和地图状态进行连续并行估计和量测,将得到的误差估计反馈回SINS进行修正,可抑制其随航行时间和距离增加的姿态、速度和位置误差。此外,在地形特征点向量中加入声学尺寸元素,可提高特征识别的准确性。仿真结果表明,在持续观测到有效的地形特征点条件下,惯导误差得到了较好抑制,特别是在AUV返程或往复巡航过程中,重复观测到同一地标时,可大幅提高水下组合导航的定位精度。     

常规战术导弹对目标的优化配置研究

首先对兵力交换模型进行了简要介绍，在此基础上，运用兵力交换的思想，建立了常规战术导弹对目标优化配置模型，从宏观角度研究了常规了常规战术导弹对目标的最优分配问题，并对模型中存在的一些问题进行了分析和讨论。