MIMU/GPS系统在卫星不足时的导航算法研究

随着微机电系统技术的不断发展,低成本的微型惯性测量单元在民用和军事方面应用越来越广泛,由于其测量误差较大导致系统误差出现发散的问题,通常采用卫星进行组合导航,抑制系统导航误差的发散。当可见卫星数为4颗及以上时,以松组合的方式能实现较高精度的导航,当可见卫星数低于4颗时,松组合不能正常工作,但紧组合的方式依然能正常工作,当载体出现转弯或变向运动时,导航误差出现较大波动,尤其航向角误差出现缓慢发散的趋势。针对此问题,在伪距观测的基础上,通过增加姿态观测信息,提高系统的可观测性,仿真实验表明,在增加全姿态观测信息时,MIMU/GPS紧组合导航系统的导航误差不受载体运动状态的影响。     

GPS双星航姿测量研究

提出用两部测量型GPS接收机 ,实时观测两颗以上GPS卫星在站心坐标系下的高度角、方位角和载波相位 ,来推算基线 (船体 )的航向和姿态 ,初步解决了整周模糊度的解算问题 .文中对影响航向和姿态准确解算的因素进行了分析 ,并提出了改进的办法 .     

GPS/SINS组合导航系统的故障检测与识别

针对GPS/SINS组合导航系统的故障检测与识别,提出一种层次滤波器结构,该结构包含主、子滤波器两个层次,使用不同的卫星量测信息.通过监测主、子滤波器的故障检测结果,识别出具体的故障卫星,利用未包含故障星的滤波器可进行不中断导航.完成了基于层次滤波器结构的GPS/SINS滤波算法和故障检测算法设计,将该方案应用于伪距组合的GPS/SINS紧耦合系统,仿真结果表明当只存在4颗可见星时,该方案仍能有效地检测和识别单颗卫星故障,增强了系统的完好性;同时仿真验证了该结构具备检测两颗以上卫星故障的能力,但不能识别具体的故障星.     

基于IGSO卫星的多普勒定位单向授时方法研究

针对导航战、城市或者室内环境中,可见卫星数目小于3颗,用户位置未知时,接收机无法完成授时等问题,并结合我国已有卫星导航系统(北斗和CAPS系统)现状,提出了一种基于IGSO卫星的多普勒定位单向授时方法。该方法通过测量卫星信号的多普勒频移,采用积分多普勒计数计算用户位置,完成单向授时功能。分析结果表明,使用3颗IGSO卫星搭载透明转发器载荷,可使我国领土范围内的定位授时可用性基本达到100%;静态观测用户,长期测量定位精度可达3m以内,授时精度误差小于100ns。由于该方法最少只需观测1颗IGSO卫星信号,这为导航战背景及微弱信号环境下的定位授时服务,提供了新的解决方法。     

基于优选RFID观测值的GPS/RFID组合定位方法

在典型的城市环境中,单一GPS定位模式已很难满足连续定位的要求,采用GPS和其他非LOS(Line of Sight,视线矢量)定位方法(如RFID定位方法)进行组合可实现弱信号或无导航信号环境下的定位.针对GPS/RFID组合定位系统中全选RFID观测值所带来的较高的计算复杂度的问题,提出了一种在加权观测值条件下使组合定位误差最小的RFID观测值优选方法.实测实验结果表明,采用这种优选RFID观测值的GPS/RFID组合定位系统可改善在GPS信号受遮挡条件下的GDOP值,有效提高单一卫星导航定位系统的定位可用性和定位精度,并大大降低了系统的计算复杂度.     

高精度GPS观测数据的实时仿真研究

针对高精度GPS观测数据实时仿真的需求,研究了观测数据仿真的基本原理、系统功能组成及适用于实时仿真的数学模型.考虑到模型实现的时间约束特性,将仿真系统结构划分为非实时层、弱实时层和强实时层,并采用分布式仿真结构建立了卫星导航观测数据实时仿真系统.算例结果表明:系统满足强实时性要求,观测数据仿真具有较高精度.     

BDS和GPS导航系统亚太地区定位性能分析

通过仿真在轨的北斗卫星和GPS卫星,利用STK覆盖功能分析北斗、GPS和北斗/GPS组合导航系统在亚太地区的定位性能,并比较北斗/GPS组合卫星导航系统与单系统相比的优势。仿真结果表明北斗/GPS组合卫星导航系统在亚太地区有更好的可用性,能提供更高精度的导航定位服务。     

无缝GPS／INS组合导航系统的设计与实现

针对GPS卫星信号失锁条件下GPS/INS组合导航性能大幅度下降的缺点,设计了一种基于ANFIS的无缝组合导航方法,当卫星数目不低于4颗时采用伪距,伪距率的卡尔曼滤波算法,一旦卫星数目少于4颗时采用ANFIS系统估计导航误差,抑制INS的误差积累,从而实现无缝导航.动态车载实验表明,该方法切实可行,相对于传统的紧组合方法,有效地提高了组合导航系统的定位精度和抗干扰能力.     

“伽利略计划”——中国航天技术发展的“助推器”

欧盟于1999年提出了旨在建立全球卫星定位导航系统的“伽利略”计划。该系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成,可以覆盖全球,预计将在2008年投入使用。“伽利略”计划的投资总额估计高达33亿欧元。“伽利略”由欧盟的戴姆勒—克莱斯勒研究和科技中心研制,系统的基本构成包括星座与地面设施、服务中心、用户接收机等。我们知道,GPS星座由28颗卫星(4颗为备用星)组成,分布在6个轨道面内。“伽利略”有30颗卫星组成主系统,卫星采用中等地球轨道,均匀地分布在高度约为2.4万千米的3个轨道面上,另有12颗作为辅助运行,在个别卫星失灵的情况下起替…     

加权模糊C均值聚类算法实现BDS三频组合观测值优选

在对BDS三频载波相位组合观测值进行误差分析的基础上，确定了优选载波相位线性组合系数的筛选标准。针对传统聚类算法在高维多频混合数据集分类中存在的不足，采用一种基于加权的模糊C均值聚类算法，通过对同一维度在不同簇上赋予不同的权重值，对传统遍历搜索法所获得的部分BDS三频载波相位组合观测值进行了优化分类选取，有效解决了传统全球导航卫星系统载波相位观测值选取方法效率低的问题，同时为多系统多频数据组合观测值系数的优化选取提供了一种新的思路。对分类结果进行分析，确定了各类组合观测量的适用范围，并结合实测数据，利用无几何层叠模糊度解算方法对优选组合进行了整周模糊度的解算，结果验证了该方法的可行性。     

基于Agent建模与仿真的军事对抗系统

军事对抗系统是复杂适应系统.基于Agent建模与仿真较好地克服了传统的建模技术存在的不足,为将军事对抗系统作为复杂适应系统研究提供了新的思路,开辟了军事对抗系统建模仿真的新领域.结合红蓝分队对抗实例,介绍了基于Agent建模与仿真技术建立分队对抗系统的全过程,并对其中的属性集、行为集、规则集、信用分派机制、底层交互、高层交互构建进行了深入的研究.该研究为建立基于Agent建模与仿真的Multi-Agent军事对抗系统提供了思路和参考.     

舰艇编队区域防空探索性建模与分析

舰艇编队的区域防空作战是一个复杂问题.具有体系特性的战略层规划一直是其中的重点和难点.探索性分析正是适宜解决这一难题的方法论,它可以通过高层次模型的定量探索,在深入细节之前对问题有个广度的了解.依照探索性分析的思想,从宏观层次描述舰艇编队区域防空问题;基于所设计的时间片影响图分析建模软件工具EASim,建立了该问题的高...     

具有终端约束的制导炸弹模糊变结构制导律设计

针对INS/GPS制导炸弹对地面目标的精确打击问题,提出带落角约束的模糊变结构制导律。在变结构制导律的基础上,引入终端落角约束项,应用模糊规则对所设计制导律中的变结构开关项系数增益进行在线调节。仿真结果表明,在对地面目标进行攻击时,该制导律降低变结构控制系统的抖振,同时满足制导精度和期望落角的要求,具有有效性和鲁棒性。     

美国GMD系统成熟度评估研究

美国地基中段防御(GMD)系统虽然于2004年底完成了初始部署,但是目前仍然没有完全移交给军方,而由美国导弹防御局负责管理和维护.通过对GMD系统进行成熟度评估,得出其发展状态仍然处于系统发展和验证阶段.     

防空火控网数据传输精度分析与测量

巡航导弹在战争中的大量使用已经改变了现代战争的作战模式,如何有效发现和捕获低空飞行目标成了传统防空火控系统面临的一大难题,防空火控系统组网作战是未来防空武器装备发展的必然趋势.分析了防空火控网中影响数据传输精度的各种原因,针对防空火控网中空情数据传输精度的测量,给出了同步测量和异步测量两种方法.     

空间信息获取系统建模与分析*

分析了空间信息获取系统概念和运作过程，建立了空间信息获取系统的SysML模型以及赋时CPN模型：通过CPNTools状态空间分析工具，验证了空间信息获取系统的逻辑性；运用CPNTools对模型进行仿真，依据仿真数据分析了空间信息获取系统的性能，并给出了空间信息获取系统的改进建议。     

军事指挥自动化系统信息防护研究

军事指挥自动化系统是部队作战指挥的核心体系,是敌军重点打击的对象。信息化战争的到来对部队指挥自动化系统的信息安全提出了严峻的挑战。针对该系统在未来战争中可能将面对的信息攻击,从战略上提出了解决的建议和意见,力图提高系统的信息安全性和可靠性,保障指挥自动化系统对部队的指挥控制能力。     

基于规则的域间路由系统异常检测

随着Internet的爆炸性增长,域间路由系统变得越来越复杂并难以控制,许多与域间路由安全相关的事件广泛引起了人们的关注。提出一个基于规则的域间路由监测框架,其中的规则可分为常规异常检测规则和特殊异常检测规则,它们能有效用于检测异常路由和可能的攻击行为,这两种规则的不同在于特殊异常检测规则是由大量路由得到的Internet模型来定义。研究了Internet层次模型与ISP商业关系模型的构造,基于这个框架实现了一个原型系统———ISP-Health,最后给出了检测能力结果。     

网络化条件下系统评估方法研究

文中分析了网络化综合电子信息系统的评估方法,探索性提出了网络化条件下系统的能力特点、评价要素、评估指标、方法及模型。具体分析了评估指标的内涵及定义,提出了多指标效用分析方法、兵力效能比评估方法两类评估方法,建立了评估方法的模型,提出模型的实现方式和解析方法。     

基于Multi-Agent的防空导弹武器系统模型设计

建立科学的结构模型是进行防空导弹武器系统仿真的基础和关键环节。针对防空导弹武器系统的特点,提出了基于Multi-Agent的防空导弹武器系统模型建模方法,设计了防空导弹武器系统模型结构。利用Multi-Agent建模技术,把防空导弹武器系统实体映射成相应的Multi-Agent系统,并以Agent的形式对防空导弹武器系统这一客观复杂系统进行了深刻的认识,为防空导弹武器系统建模仿真奠定了基础。