大气偏振模式特征及其在自主导航中的应用北大核心

针对复杂变化的大气环境,如何实现大气偏振模式的建模与时空变化规律的精确表征,是大气偏振模式相关研究的难点和热点。针对大气偏振模式在偏振光自主导航领域中的应用,通过分析大气偏振模式宏观变化规律,甄选可以作为导航参照的显著特征,详细介绍了大气偏振模式"∞"字形特征的建模方法,阐明了"∞"字形特征为偏振光导航提供航向信息的可行性,为偏振光导航信息的获取提供了一种切实可行的方法。     

仿生偏振光导航传感器量测模型研究

仿生偏振导航传感器仿照昆虫利用天空偏振光进行导航的原理,测量载体的姿态和方位,具有精度高、功耗低等优势,是一种新型的导航传感器．根据偏振导航的原理分析偏振导航传感器的测量参考矢量和导航能力,根据其参考矢量的数量及性质,对偏振导航传感器使用在不同性质载体上的测量进行建模,并提出其对载体进行定姿的条件．     

基于偏振光的导航技术研究

利用偏振光进行导航源于对生物的研究,人类在仿生研究基础上开展了基于偏振光的导航技术研究.介绍了偏振光的产生机理、仿生研究成果以及偏振导航传感器和导航技术研究成果,指出利用偏振光组合导航的方式可以大大提高系统性能,具有广阔的应用领域.     

一种新的航天器相对导航视觉方法

研究了基于单目视觉的航天器相对导航方法,基于线性投影原理,建立包含图像特征与导航信息之间关系的非线性方程组。将非线性问题转化为最优化问题处理,针对该问题构建了目标函数,采用拟Newton方法解算该优化问题。进行了数值仿真,验证了该相对导航算法的有效性。     

基于不完备数据样本的联合作战大气一海洋环境风险决策

针对大气一海洋环境对武器装备和作战行动影响的实验样本数据稀少的困难，改进和发展了一种非均匀信息扩散技术，该方法可从有限的试验／实验样本结构中客观拟合出数据信息的扩散函数，进而实现有限数据样本信息的合理拓展。利用该方法对影响联合作战的大气一海洋环境实验数据样本进行了信息扩散和仿真建模。实验结果表明该技术可对不完备数据样本进行有效的信息拓展建模，评估结果基本符合客观实际。     

熔锥型保偏光纤耦合器耦合系数分析

耦合系数会直接影响到偏振光经过耦合器熔锥区后的光能量分布,从而影响保偏光纤耦合器的耦合性能。基于光波导模式耦合理论,建立了熔锥型保偏光纤耦合器的耦合模型,推导出了适应于纤芯为圆型、偏振主轴非平行时保偏光纤耦合器的耦合系数计算公式,形式简单、应用方便。为耦合模方程的求解以及耦合器的性能分析提供了前提条件,从而为熔锥型保偏光纤耦合器的高性能制造提供了理论指导。     

基于证据网络的空间信息支援体系能力评估模型构建

针对空间信息支援体系能力评估中信息存在多种不确定性的问题,采用基于证据网络的方法开展建模研究。利用因果图方法进行证据网络结构建模,建立有向无环图;利用条件信度参数方法进行证据网络参数建模,表征节点之间的定量化关联关系;最后,以空间导航定位体系能力评估为案例,建立相应的证据网络模型,并与贝叶斯网络建模方法进行了对比分析。结果表明:证据网络能够处理空间信息支援能力评估中的认知不确定,验证了所提出方法的正确性和有效性。     

一种SINS/CNS紧耦合组合导航信息融合方法

为了提高组合导航系统的定姿精度,介绍了一种松耦合组合模式的SINS/CNS组合导航信息融合方法的原理,提出了一种基于紧耦合组合模式的SINS/CNS组合导航信息融合方法,并对2种信息融合方法进行了仿真实验.仿真结果表明:和基于松耦合组合模式相比,基于深耦合组合模式的SINS/CNS组合导航信息融合方法的定姿精度有了明显提高.     

星光大气折射观测导航方法可观性研究

针对星光大气折射观测导航方法的可观性展开研究,利用局部弱可观理论分析了方法的可观性,根据构造的可观性矩阵的条件数考察了不同观测方式对导航系统的可观性影响,据此找到了最佳的折射观测方向,为实际选择折射星提供了参考方向。     

星光导航大气折射模型及数据模式研究

星光大气折射模型及大气数据模式是整个星光折射自主导航方案中的一个重要组成部分。利用光线追迹方法,建立了一种考虑大气空间不均匀性的星光大气折射模型,模型数据基础为自主建立的基于实测廓线数据的全球范围三维空间格点化大气参数廓线模式。同时分析了新建立的星光折射模型与基于单点大气密度指数高度分布的传统星光折射模型之间的差异,相对于传统模型,新模型由于考虑了大气不均匀性,理论精度更高。     

星光导航大气折射模型及数据模式研究北大核心

星光大气折射模型及大气数据模式是整个星光折射自主导航方案中的一个重要组成部分。利用光线追迹方法,建立了一种考虑大气空间不均匀性的星光大气折射模型,模型数据基础为自主建立的基于实测廓线数据的全球范围三维空间格点化大气参数廓线模式。同时分析了新建立的星光折射模型与基于单点大气密度指数高度分布的传统星光折射模型之间的差异,相对于传统模型,新模型由于考虑了大气不均匀性,理论精度更高。     

基于SVG和元模型机制的体系结构建模工具设计

针对体系结构建模缺乏有效工具支持的现状,提出了基于SVG和元模型机制的体系结构建模工具设计方法。该方法利用SVG为体系结构建模图形数据存储提供统一标准,便于信息发布与共享,同时利用元模型机制有效扩展体系结构模型及模型元素,为不同体系结构产品的建模提供支持,保证了体系结构产品在数据上的一致性和完整性。实践证明,该方法具有较强的可行性,对体系结构建模支持具有较好的灵活性和易扩展性。     

水下运载体与浮标相对导航方法研究

针对水下运载体与浮标相对导航主要依靠声学传递信息的问题,提出了不依赖声学进行相对导航的两种方法。拖曳式浮标法通过分析拖曳线缆在水中的三维空间形态获得相对位置信息;自由式浮标法为建立与训练神经网络模型,通过将采集数据输入此模型获得的输出信息,将浮标的位置向水下延伸。经仿真研究表明,两种方法原理上可行,为实际应用研究提供了依据。     

应急辅助定位及精度评估方法研究

在可视导航卫星数少于四颗、无法进行传统导航解算的恶劣环境下,导航接收机可利用外部高程气压计提供的高程或者内部守时模块的钟差等信息进行应急辅助定位。在该应急辅助定位工作模式的误差分析中,传统导航定位误差传递模型无法适用。针对此问题,本文在研究三星结合高程、三星结合钟差、双星结合高程钟差等几种应急辅助定位原理的基础上,给出了新的应急辅助定位误差传递的分析模型,利用仿真算例验证了该模型的正确性。通过对定位精度的分析,说明根据卫星分布特点可以按照本文方法量化得到伪距测量与辅助信息的精度的最优数量级关系,可以用最小代价实现定位精度的提升。该结论可指导接收机外部辅助器件的选择。     

无卫导条件下多舰船联合导航方法研究

为解决多舰船在无卫星导航条件下面临的导航保障能力下降的问题,提出采用多舰联合导航的方法,以安装惯导系统的舰船为母舰,仅安装平台罗经的舰船为子舰,建立多舰联合导航体系,母舰通过测算获得子舰相关信息,并将其发送给子舰,以提高子舰的导航信息的可靠性和有效性,进而保障舰船编队的导航信息准确和连续。通过实例进行验证,建立多舰联合导航体系并进行导航信息有效性仿真实验,实验结果表明:采用编队联合导航方法后,单舰的定位误差有明显的下降,为保障舰船编队航行提供理论参考。     

基于Native XML的武器装备体系需求建模数据管理

武器装备体系需求建模数据的规范化管理是武器装备体系需求分析的基础。针对目前武器装备体系需求建模缺乏统一的底层数据存储管理标准,在分析武器装备体系需求建模数据特征的基础上,以XML为数据载体,制定了基于Native XML数据库的存储策略,设计并实现了基于典型Native XML数据库的武器装备体系需求建模数据管理方法,通过实践应用表明该方法能够为武器装备体系需求建模与分析环境提供有效的底层数据管理和分析支持。     

GNSS应急辅助定位及精度评估方法研究

在可视卫星数少于4颗、无法进行传统导航解算的恶劣环境下,导航接收机可利用外部高程气压计提供的高程或者内部守时模块的钟差等信息进行应急辅助定位。在该应急辅助定位工作模式的误差分析中,传统导航定位误差传递模型无法适用。针对此问题,本文在研究三星结合高程、三星结合钟差、双星结合高程钟差等几种应急辅助定位原理的基础上,给出了新的应急辅助定位误差传递的分析模型,利用仿真算例验证了该模型的正确性。最后通过对定位精度的分析,说明根据卫星分布特点可以按照本文方法量化得到伪距测量与辅助信息的精度的最优数量级关系,可以用最小代价实现定位精度的提升。该结论可指导接收机外部辅助器件的选择。     

基于SLAM算法的AUV组合导航系统

针对未知环境下某水下航行器组合导航系统在GPS信号长时间失效时,导航误差随时间积累的问题,采用了同时制图定位(SLAM)的导航方法,提出了一种将SLAM的信息融合于INS/GPS组合导航系统的方案,通过SLAM技术来限制惯导系统的误差积累,可以显著提高组合导航系统的性能并能在线建立环境的增量式地图。仿真结果表明,该方法充分利用了同时制图定位提供的信息,有效地提高了导航系统的精度。     

航天应急发射体系建设

快速发射航天器进入空间,完成信息获取、导航与通信等任务已经成为突发事件背景下确立空间优势的首要条件,同时,也是发生灾害时进行灾情勘测、指挥通信、救援导航的有效手段。本文针对未来航天应急发射体系建设需要,重点从体系结构、体系运行模式、组织机构设置和测试发射模式等方面进行分析,并对航天应急发射体系建设提出建议,可为我国未来航天应急发射系统建设提供技术支持。     

联邦滤波器在INS/GPS/DVS组合导航系统中的新应用

针对某机载导航系统不能满足高精度导航定位需要的问题,采用了动态信息分配系数方法,提出了一种新的基于联邦滤波器的INS/GPS/DVS组合导航方案,通过对各子滤波器的信息分配系数进行优化,增强了组合系统的导航性能.仿真结果表明,该方案充分提取了导航传感器的信息,有效地提高了组合导航系统的精度和故障检测能力.