时延估计多基地水下目标被动定位及误差分析

根据基于时延估计的多基地航空搜潜系统中目标、各被动浮标之间空间上的几何位置关系,建立目标位置的数学模型,确立了目标空间位置与声传播信号到各被动浮标的时延、布阵间距、声速之间的关系;在此基础上,根据时延估计方差的克拉莫-罗下限,分析信号信噪比、接收机带宽、信号中心频率及观测时间等参量测量误差对时延估计的影响,进而分析了各参量误差对目标定位误差影响,最后对所建模型及误差进行了仿真分析。     

多径环境下平面时差定位精度分析

从多径环境下时差测量误差的概率分布模型入手,研究了该环境下基于测量误差概率分布的时差定位精度模型,给出了时差定位误差椭圆的位置与大小的计算方法.通过计算机仿真,分别得出了等腰三角形布站和直角三角形布站情况下的定位误差椭圆分布,结果表明:该模型能较为直观准确地反映出多径效应对时差定位精度的影响.     

城市环境下单无人机测向定位航迹优化算法

为解决单架无人机在城市环境中对辐射源目标的定位问题,提出了一种基于环境预测法的单无人机测向定位航迹优化算法。使用交互多模型-扩展卡尔曼滤波进行视距和非视距信号混合环境下的目标估计。结合估计的目标位置和城市地理信息模型,基于视线追踪法求解信号遮挡区域和多径信号干扰区域。在滚动时域控制算法框架下生成无人机预测轨迹,以最大化Fisher信息矩阵行列式为测向定位评价准则,考虑建筑物障碍以及其对信号的遮挡和反射效应对无人机测向定位航迹的影响,控制无人机选择最优航向飞行。仿真结果表明,该方法能够使无人机在存在障碍、信号遮挡和多径干扰的环境下实现对目标的高精度测向定位,为解决城市环境下的单架无人机测向定位问题提供了新思路。     

频率捷变对改善低空目标探测的分析与研究

由于预警雷达在低空探测中受多径影响严重,导致雷达跟踪性能下降。而频率捷变作为雷达常规抗干扰措施,其捷变特性在一定程度上能使多路径信号和回波信号去相关、减小其影响。为此,首先建立了多径模型,计算了雷达多路径传输因子。在此基础上,分析了频率捷变的去相关特性,得出了不同多路径路程差去相关所需要的捷变带宽。紧接着,建立雷达回波仿真模型,对不同捷变间隔情况下的单脉冲回波和积累后的信噪比进行比较。可以看出,捷变带宽越宽,对多径改善越好,但对于目标回波受多径影响不大的位置,捷变没有改善效果,相反信噪比会有少量损失。     

基于扩展卡尔曼滤波的环路跟踪算法仿真分析

针对接收机定位动态适应性需求,分析了采用扩展卡尔曼滤波的接收机环路跟踪算法,给出了基于扩展卡尔曼滤波的接收机环路跟踪算法的数学模型,基于采集卫星信号模拟器输出的射频信号与程序生成的接收机中频信号,从动态适应性和跟踪灵敏度两个方面,仿真分析了基于标准卡尔曼滤波和基于扩展卡尔曼滤波的环路跟踪算法性能。仿真结果表明,基于扩展卡尔曼滤波的环路跟踪算法在动态环境中具有更好的跟踪性能,且能够改善跟踪灵敏度1 dB,这表明其对复杂应用场景具有更好的适应性。该分析结果能够为算法工程化提供参考和借鉴。     

基于多模型滤波的只测角跟踪方法

只测角单站无源定位跟踪系统中,目标初始状态估计精度较低时,采用扩展卡尔曼滤波算法经常出现滤波发散的情况.针对这一问题,提出了一种多模型扩展卡尔曼滤波方法,根据目标的初始状态估计设计了五个扩展卡尔曼滤波模型,对目标运动状态进行多模型估计,在滤波过程达到稳态后,再采用单模型滤波.仿真实验验证了算法的有效性.     

运动矢径对AUV协同定位精度影响的仿真

针对在基于运动矢径的自主水下航行器(AUV)协同定位算法中运动矢径对定位精度的影响进行了仿真分析.利用扩展卡尔曼滤波设计了AUV协同定位算法,通过设定不同的运动矢径对该协同定位算法进行仿真,分析研究了运动矢径的变化对定位精度的影响.仿真结果表明,该定位算法受运动矢径的影响,增大运动矢径会使滤波误差波动变大,降低定位精度.     

雷达多径效应抑制技术分析及展望

雷达低空目标的多径效应严重影响雷达的检测和跟踪性能。在讨论雷达多径信号模型和多径反射机理的基础上,研究了多径效应对低空目标检测与仰角测量造成的影响,详细分析了典型代表性的雷达多径效应抑制技术的研究现状、途径和不足,给出了未来雷达多径效应抑制技术的研究方向,对深入开展雷达多径效应抑制技术研究、解决雷达低空目标检测和跟踪问题具有重要意义。     

OFDM抗多径机理分析与系统仿真

抗多径衰落是正交频分复用(OFDM)系统的显著特点之一。具体分析了OFDM抗多径的机理,说明了两种不同情况下多径对信号频谱的影响,并提出了相应的减轻多径影响的方法。通过仿真分析验证了HiperLANType2标准规定的OFDM系统的抗多径性能,并提出了一些改善系统性能的方法。     

对运动目标多站时差定位和被动跟踪方法

针对对运动目标的被动定位跟踪问题,建立了对运动辐射源多站时差定位及被动跟踪的数学模型,研究了基于扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的被动跟踪算法。首先,对运动目标建立了二阶常速运动模型,利用实时的时差定位结果和误差协方差矩阵作为扩展卡尔曼滤波的初始值和初始协方差进行被动跟踪;然后,进行了对运动目标定位跟踪的场景仿真,结果表明:扩展卡尔曼滤波实现了对时差定位实时结果平滑作用,使用该方法定位精度大大提高,目标轨迹更明显;最后,通过工程试验验证了该算法的有效性。     

海面多径环境下雷达目标俯仰角测量提取的研究与应用

在单脉冲测角体制下,由于多径回波信号的干扰,极大地影响了雷达对低空目标俯仰角的测量。通过对多路径反射环境模型分析,同时考虑镜面反射和漫反射的干扰,得出了岸、海基单脉冲雷达低空目标跟踪时俯仰角测量误差的产生原因,将传统的多目标分辨算法(C2算法)与偏差补偿技术相结合应用于低角多径环境下偏轴跟踪目标俯仰角的测量,弥补两种算法各自的不足。在给定的测量环境下对不同高度目标进行仿真,得到良好的仿真结果,表明两种算法结合使用,可较大地提高低空目标偏轴跟踪俯仰角的测量精度。并将其应用于某型雷达对掠海巡航飞行目标测量数据事后俯仰角的提取,与雷达实时输出的俯仰角测量数据相比,验证了该算法的有效性和可实施性。     

单脉冲雷达低空多路径建模与仿真分析

雷达跟踪低空目标时,反射信号与直射信号一起(矢量相加后)进入雷达天线,从而引起回波信号在幅值和相位上的变化,造成严重的俯仰角测量误差.对多路径效应进行分析并建立了物理模型和数学仿真模型,根据实测数据与仿真结果进行对比分析,得到了多路径效应相关结论.     

倾斜地面上软体油罐储油形态数值分析

软体油罐罐体与罐内液体的相互作用为典型的流构耦合问题。采用有限元分析软件LS—DYNA，首先通过控制体积法得到了软体油罐充液后的有限元模型，然后采用任意拉格朗日欧拉算法分析了地面倾斜时软体油罐的形态表现，研究了储液体积恒定时，地面倾角与储液高度的关系。提出了倾斜地面上软体油罐体积计算的修正公式，模拟情况和实际情况比较接近，为软质储液容器的测量及误差修正提供了重要的参考依据。     

小子样条件下基于Normal-Poisson过程的性能可靠性评定

对于高可靠、长寿命产品,基于性能退化数据分析可靠性是一种行之有效的技术途径。结合航空航天产品性能退化的机理与现场试验小子样的特点,建立了基于Normal-Poisson过程的性能退化模型。论文在对产品性能退化建模的基础上,结合Bayes方法给出了退化模型参数的估计算法和可靠性推断的公式,最后结合实例说明了方法的有效性。     

双高速摄像机交汇的高旋弹丸位姿估计算法及误差分析

为了测量高旋弹丸在炮口处的各种信息,基于双高速摄像机交汇的测量方法,提出了一种新的弹丸位姿估计方法.对总攻角函数进行了误差建模与分析,结果表明两台高速摄像机的光轴应相互垂直,且应选择光轴远离攻角平面的高速摄像机所对应的测量函数计算总攻角,此时测量误差最小.以靶场实验的方式对攻角函数的误差分析结论和位姿估计算法进行验证....     

储油罐计量系统中精度的分析及提高

在储油罐计量过程中,难免会存在测量误差.介绍了储油罐自动计量的3种方法:静压法(HTG)、液位法(LTG)、混合法(HIMS).重点分析了混合法(HIMS)中直接测量参数误差、间接测量参数误差对储油罐计量系统精度的影响,并给出了通过仪表的正确选型与安装、合理地分配计量系统的误差、直接测量参数的软件数字滤波处理等提高计量系统精度的方法措施.对于测量精度要求较高的场合,采用以上方法可以有效地消除测量过程中存在的系统误差,更好地实现在储油品的科学化计量管理.     

基于频率优化组合的KBR系统时标误差校正

时标误差是K波段精密测距仪(KBR)的一个重要测距误差源,现有的时标误差校正方法依赖于对星间时标偏差的精确测量。针对目前我国星间时标偏差测量精度不能满足校正需求的问题,提出了基于双频优化组合的时标误差校正方法,推导了优化频率之间应该满足的定量关系。研究了双频优化组合的实现,指出原有的KBR系统无法实现频率优化,在此基础上设计实现了一种改进频率流程的KBR系统,并对新的时标误差校正方法进行了实验验证。实验结果表明,基于双频优化组合的时标误差校正方法和改进的KBR系统有效降低了对星间时标偏差测量精度的要求。     

Recursive weighted least squares estimation algorithm based on minimum model error principle

Kalman filter is commonly used in data filtering and parameters estimation of nonlinear system,such as projectile's trajectory estimation and control.While there is a drawback that the prior error covariance matrix and filter parameters are difficult to be determined,which may result in filtering divergence.As to the problem that the accuracy of state estimation for nonlinear ballistic model strongly depends on its mathematical model,we improve the weighted least squares method(WLSM)with minimum model error principle.Invariant embedding method is adopted to solve the cost function including the model error.With the knowledge of measurement data and measurement error covariance matrix,we use gradient descent algorithm to determine the weighting matrix of model error.The uncertainty and linearization error of model are recursively estimated by the proposed method,thus achieving an online filtering estimation of the observations.Simulation results indicate that the proposed recursive esti-mation algorithm is insensitive to initial conditions and of good robustness.     

垂直惯性基准零位安装误差的校正模型

通过空间矢量法 ,推导出在舰载武器系统中由于垂直惯性基准零位安装误差所引入的坐标变换误差的解析式 ,并给出了误差校正公式