船载雷达轴系误差修正参数的标定

船载某C频段统一测控系统（UCB）因为光轴变化,使得坞内标定的角度零值、光机偏差等轴系误差修正参数不能准确校正设备的光轴指向偏差,而以光轴为基准放球标定的光电偏差修正参数无法使用。针对这个难题,在深入分析雷达轴系误差修正原理及参数标定方法的基础上,提出了基于测星数据动态标定雷达轴系误差参数、基于脉冲雷达电轴推算UCB光电偏差参数的替代方法,给出了相关数学模型,并利用实测数据进行了验算分析。试验结果表明,替代方法标定的参数准确合理,误差修正精度高,有效提升了数据处理精度。     

卫星入轨段多源测轨数据融合定轨的加权方法

针对卫星发射入轨段遥外测多种不等精度、不同类型的测轨数据放在一起定轨时的合理加权问题,采用基于微分轨道改进基本原理,推导得到适用于不同类测轨数据联合定轨的动力学条件方程,提出了依据不同测量数据均方差确定该测量元素对应的动力学条件方程权重的方法。仿真验算和实战数据检验表明,该方法充分发挥了分布于各种测轨数据中的高精度测元的作用,融合后的定轨精度得到显著提高。     

分布式测量体制下的船姿数据重构

新一代航天测量船采用的分布式船姿船位测量体制提高了数据的准确性和可靠性,同时也给数据处理与使用提出了更多的需求,比如姿态数据一致性检验、姿态数据联合使用等.为此,提出了一种新的船姿数据重构方法.首先,对集中式与分布式测量机制进行了对比,分析了采用传统数据处理方法解决新需求会产生困难的原因,并指出姿态重构数据的取得将成为解决这些问题的关键;然后,分两个过程对分布式船体姿态测量数据的重构方法进行了推演,并说明了如何使用重构数据去解决新需求;最后,在重构数据本身精度和重构数据对飞行器目标定位精度影响两个方面对该重构方法进行了检验,结果表明使用该方法得到姿态数据满足任务精度指标要求.     

海洋垂线偏差对海基站空间目标定位精度的影响

在处理海基站跟踪空间目标的测量数据时,需要将瞬时站址惯导地平坐标系(垂线坐标系)转换至当地法线坐标系,这一过程需要使用当地重力垂线偏差数据。因航天远洋测量船深处远离大陆的大洋,缺少所需的垂线偏差数据,因而常将垂线坐标系当成法线坐标系使用,从而对海基站目标空间定位精度产生了影响。在发射坐标系和J2000地心惯性坐标系下,分析了考虑和不考虑垂线偏差因素的模型差异,并且对发射段、运行段等不同飞行高度的空间目标进行了定位精度仿真计算,给出了垂线偏差对空间目标定位精度影响的初步结论。结果表明,当垂线偏差横向、纵向分为10＂时,空间目标定位精度的影响最大能达200 m。因此,数据处理时必须对测量数据进行海洋垂线偏差修正。     

一种航天测量船船位数据替代方法

讨论了在传统航天测量船测量模式与新测量船使用的分布式测量模式之间,船位数据使用方式的差别.指出了在分布式测量模式下,研究一种使用已知点位数据等效计算其他点位数据的方法是必要的.把测量船船位数据替代问题抽象为具有一般性的位置替代问题.通过建立中间坐标系的方法,将位置数据替代过程分割成3个步骤,并且给出了每个步骤的数学表达式.最后通过测量船海上校飞试验数据对该位置数据替代方法进行了检验,结果表明在包含测量误差的同时,使用本方法计算得到位置数据,一致性和精度均满足任务要求.     

方位俯仰跟踪框架下的角偏差无奇点修正方法

分析回顾了雷达工程中,当前通用的方位俯仰极坐标框架下,无线电雷达跟踪测量系统角偏差正割补偿修正方法的由来及其局限性;提出了跟踪指向坐标系的定义。利用坐标转换原理给出了一种简便易行的偏差无奇点精确修正推导新方法,并证明了新方法与通用的基于立体几何推理方法的等价性,同时分析了新方法在雷达轴系偏差修正中的典型应用及其对系统跟踪测量精度的影响。对于89°仰角、方位俯仰角偏差均为3 mrad的情形,正割补偿修正法指向计算存在6 759.2″ 的方位角误差和63.5″的俯仰误差。新的推理方法有利于极坐标框架下的空间目标高精度跟踪与测量,尤其是高仰角过顶跟踪性能、指向精度和跟踪数据利用率的提高。     

新测量船惯导数据融合使用方式研究

新一代远洋航天测量船安装有分布式捷联惯导系统,因此具备对某个点位的姿态提供多个测量数据的能力.这不仅加强了数据的可靠性,同时也为融合使用数据提供了可能.分析了如何由多个点位的姿态独立测量数据生成同一位置的冗余姿态量,使用了基于最大似然估计的数据融合法对船体姿态数据进行融合.在方法实践过程中,发现固定的方差参数并不适用于长时间的测量过程,由此采用动态生成方差法对原方法进行了改进.最后通过海上试验数据对实测数据、融合数据和经改进后融合数据进行了误差统计与分析,分别从正常数据和异常数据两方面对方法进行了验证.     

基于最小二乘法的海基双站测量数据综合处理

针对测量船执行海上任务单船数据处理及弹道参数计算受时间和弧段限制局限性的问题,提出了采用加权最小二乘法解算双站目标坐标的综合数据处理方法,并在综合后的数据库增加了跟踪时间及重要特征点弧段数据,提高了位置及其他弹道参数的估计精度。该方法的推广对改进测量船数据处理方法和技术、提高弹道状态估计精度均具有积极的意义。     

船载雷达测速数据的船速修正新方法

传统测量船船载雷达测速数据修正方法,忽略了船体摇摆、升沉、侧向移动等因素对天线速度造成的影响,仅使用航向数据和计程仪测速数据计算天线相对大地的速度。对传统修正方法的推导过程进行分析,发现了该修正方法回避了一些误差项,并在其简化公式中找出了忽略的误差部分。针对该方法所忽略的误差,建立了一种更加完善的多普勒测速修正方法。新方法包含了两个子模型：基于全球定位系统测速的惯性导航平台速度模型和目标速度修正模型。为了验证其精度,在精度校飞任务、近地轨道任务和远地轨道任务中分别对数据本身精度和定轨情况进行了检验。结果表明,新方法较传统方法在消除随机误差方面有很大的改善。