系统频率偏差对同时全极化测量的影响及其校准

目标极化散射矩阵的精确测量是全极化雷达极化信息处理的前提和基础。基于正负线性调频信号，针对采用数字解线性调频处理的同时全极化测量体制雷达，分别推导了雷达中频频率偏差和采样频率偏差对同时全极化测量影响的数学模型，提出一种雷达中频频偏和采样频偏的联合估计与校准方法。仿真和实测数据表明：雷达系统频率稳定度会引起不同通道极化测量结果峰值位置和相对相位的变化，采用所提方法能够有效校正峰值偏移，补偿相位误差，提高目标极化散射矩阵测量的精度。     

一种改进的AVL系统中车位显示修正算法

AVL系统就是GIS与GPS技术集成的成功应用。AVL系统中GPS信号在GIS地图上显示时,由于各种因素的影响,存在很大的偏差。对这种偏差的校正是十分必要的。为了解决这个问题,对以前提出的误差校正算法———"线性抽象算法"进行了改进,提出了另一种误差校正方法———"缓冲区线性抽象算法",实验结果表明这种方法能在很大程度上校正偏差,不但具有较高的精度,而且还提高了算法效率。     

新型舰船雷达标校系统的同步研究

时间和频率同步是雷达标校系统的关键技术之一,同步的实现是系统采用两地雷达目标模拟技术所必须的;研究了一种基于GPS卫星的时间和频率同步方案,即接收GPS转发的标准时间和频率信号,采用同步模块实现标校系统舰上和岸上两地的时间和频率同步,该方案优于传统同步装置的长时间校正频率误差,提高了标校系统的时间和频率同步精度,从而减小了标校系统对雷达进行标定校准的误差。     

一种稳健的循环平稳信号时延估计算法

基于信号循环平稳特性的时延估计算法具有较强的抗干扰和抗噪声能力,但循环频率误差时性能下降严重。针对这一问题,首先分析了循环频率误差对循环时延估计算法中,循环互相关函数相关法估计性能的影响,进而提出了一种对循环频率误差稳健的改进循环时延估计算法。改进算法通过两次搜索确定循环频率的真实值。仿真实验结果表明,改进算法可以有效地校正循环频率误差,最终使时延估计误差与无循环频率误差时基本相同。     

小型移动电站并列过程中的频率测量

小型移动电站并列过程中的频率测量是实现其并列的基础和关键。介绍了一种应用于小型移动电站并列过程中的频率测量方案,分析了其测量的基本原理,给出了硬软件的实现以及实验。该方案基于快速傅立叶变换(FFT)算法,采用专门的数字信号处理芯片TMS320LF2407A,具有精度高、实时性较好的优点,能够较好地满足小型移动电站在并列过程中对精度和实时性的要求。通过对实验结果的分析得出了结论,该方案有一定的实践应用价值。     

全球卫星导航系统自主导航完好性隔离算法

全球卫星导航系统在自主导航工作模式下,为了保持星座系统的稳定,保证系统的完好性,需要对故障卫星进行及时可靠的隔离。因此提出一种基于星间链路的全球卫星导航系统(GNSS)自主完好性隔离算法,分析全球卫星导航系统故障判别方式,设计了基于星间链路的故障隔离流程,提出了基于星间测距误差和判别的故障检测及隔离算法。仿真结果表明,基于星间链路的GNSS自主完好性隔离算法,可以有效隔离故障卫星,保持星座自主导航精度,并且算法实现复杂度较小,易于工程实现。     

共形阵列方位依赖幅相误差校正辅助阵元法

针对共形阵列方位依赖幅相误差校正问题,给出了一种新的基于辅助阵元的自校正算法。对共形阵列接收快拍数据延时,构造满足旋转不变关系的时域子对,并计算子对的协方差矩阵和四阶累积量矩阵;基于旋转不变子空间原理完成对阵列流型和信源频率的估计;利用精确校正的辅助阵元和解线性方程组,实现对信源方位和方位依赖幅相误差的估计。所给算法适用于任意共形载体,普适性强,且无需参数搜索和配对,计算量小。Monte-Carlo仿真实验证明了所给算法的有效性。     

我国将来更高精度CSGM卫星重力测量计划研究

基于卫星跟踪模式的优化选取、关键载荷的优化组合、轨道参数的优化设计、仿真模拟的先期启动和反演方法的优化改进,开展了我国将来CSGM(China’s Satellite Gravity Mission)卫星重力测量计划实施的研究论证。由于卫星跟踪卫星高低/低低(SST-HL/LL)模式对地球中长波重力场的探测精度较高、技术要求相对较低,而且可借鉴当前GRACE卫星的成功经验,因此建议将来CSGM卫星重力测量计划采用SST-HL/LL模式;建议开展激光干涉星间测距仪、复合GPS接收机、非保守力补偿系统、卫星体和加速度计质心调节装置等关键载荷的先期研制;建议将来CSGM卫星的轨道高度(300~400km)和星间距离(100±50km)选择在已有重力卫星的测量盲区;建议将仿真技术应用于CSGM卫星的方案论证、系统设计、部件研制、产品检验、空中使用、故障分析等研发和运行的全过程;对比分析了卫星轨道摄动法、动力学法、能量守恒法和加速度法的优缺点,建议寻求新型、高精度、高效率和全频段的卫星重力反演方法;提出将来CSGM卫星重力测量计划的预期科学目标:在300阶处,累计大地水准面精度和累计重力异常精度分别为1~5cm和1~5mGal。     

地磁陀螺复合测姿系统误差补偿方法

针对三维地磁姿态检测系统不能独立求解姿态角的问题,提出了一种基于地磁陀螺复合的弹丸姿态检测方法,在分析MEMS陀螺误差来源的基础上,建立了二维MEMS陀螺的误差模型,通过最小二乘法拟合求得误差补偿系数,最后利用补偿算法对二维MEMS陀螺的两路角速度输出矢量进行校正。经过一系列实验,结果表明,校正后的角速度矢量的零偏基本消除,误差波动幅值明显减小,利用角速度矢量计算得到的偏航角误差减小到1.757 7°,测量精度提高提高近12倍,基本能够满足三维地磁传感器姿态检测系统对外部基准角的要求。     

三轴MEMS加速度计的最大似然校正算法

加速度计是惯性导航系统的重要测量元件,而由于制造工艺及各类传感器误差,低成本加速度计很难达到要求的精度,因此需要对其进行校正。提出一种基于最大似然估计的加速度计自校正算法。综合考虑加速度计零偏、比例误差、非正交误差、安装误差与测量噪声,建立了传感器误差模型。在此基础上,将加速度校正问题转化为校正参数的最大似然估计问题。通过数值仿真和实测试验验证,表明算法具有较高的参数估计精度,能够有效地对上述因素引起的误差进行校正。     

Walker星座自主定轨误差分析

通过对Walker星座中卫星间的相对运动进行分析,给出星间相对距离的解析表达式及其对轨道根数的偏导数,直观地描述在同轨道面和异轨道面的星间观测对轨道根数变化的体现情况;根据星座中卫星的相对位置,提出合理的约束条件和平差方法,利用星间测距网实现星座的整网定位;通过仿真算例,比较在不同情况下,采用合适的整网定位方法对轨道根数的系统误差和随机误差修正的情况。     

北斗导航系统移动基准站差分定位算法

针对复杂测量环境无法建立固定基准站及进行精密定位的问题,提出一种基于北斗导航系统的移动基准站差分定位算法,即基准站与流动站同时运动并实现高精度差分定位的算法。基于载波相位测量值,在动态短基线条件下,对数据进行站间和星间双差处理,消除接收机钟差以及其他公共误差。对多频观测值进行线性组合,构造双差载波相位超宽巷、宽巷、中巷及窄巷观测量。对上述观测量进行窗口滑动均值滤波并采用逐级模糊度确定法固定整周模糊度,即沿着从超宽巷到窄巷的顺序依次求解整周模糊度。为验证算法有效性,设计基于北斗导航系统的轨道外部几何参数检测仪进行实验,实现毫米级静态相对定位精度和厘米级RTK相对定位精度。     

Research on monopulse forward-looking high-resolution imaging algorithm based on adaptive iteration

In this paper, we proposed a monopulse forward-looking high-resolution imaging algorithm based on adaptive iteration for missile-borne detector. Through iteration, the proposed algorithm automatically selects the echo signal of isolated strong-scattering points from the receiving echo signal data to accurately estimate the actual optimal monopulse response curve (MRC) of the same distance range, and we applied optimal MRC to realize the azimuth self-focusing in the process of imaging. We use real-time echo data to perform error correction for obtaining the optimal MRC, and the azimuth angulation accuracy may reach the optimum at a certain distance dimension. We experimentally demonstrate the validity, reliability and high performance of the proposed algorithm. The azimuth angulation accuracy may reach up to ten times of the detection beam-width. The simulation experiments have verified the feasibility of this strategy, with the average height measurement error being 7.8%. In the out-field unmanned aerial vehicle (UAV) tests, the height measurement error is less than 2.5 m, and the whole response time can satisfy the requirements of a missile-borne detector.     

基于倾斜平台的舰炮武器系统零位修正方法

分析了舰炮基座平台倾斜误差较大时对系统零位一致性和精度造成的影响,提出了采用单炮基座倾斜修正和对系统瞄星数据补偿的改进修正方法进行系统零位一致性的精确调整,并给出修正公式的推导过程.以试验实测数据对修正精度进行了验证,结果表明该方法具有较好的实用价值.该方法已在某型舰炮武器系统的海试中得到了成功应用.     

基于平均可工作概率的星间链路整网抗干扰性能评估方法

导航战条件下的全系统自主导航运行是卫星导航系统星间链路建设的重要目标之一。对星间链路在导航战情况下的工作性能进行准确评估具有非常重要的意义。星间链路的整网抗干扰性能与单星抗干扰能力、星间信号体制、建链策略、网络体制等多种因素均有关系,比较复杂,从而为其准确评估带来很大困难。为准确评估导航战条件下星间链路的整网抗干扰性能,对影响星间链路整网抗干扰性能的各种因素进行分析,并在此基础上对整网抗干扰性能评估场景进行建模设计。提出了以干扰场景遍历条件下的平均可工作概率为指标的星间链路抗干扰性能评估方法,定义了可用率评估指标体系,从而使准确、定量评估星间链路整网抗干扰性能成为可能。     

低成本微小型无人机航姿测量系统设计

根据微小型无人机航姿测量需求，利用MEMS传感器设计了一种低成本的航姿测量系统．针对低成本MEMS陀螺仪本身漂移较大、容易发散、无法完成较长时间较高精度测量的特点，提出一种实时性强、计算量小的信息融合方法．利用地球重力场、地磁场2个参考向量，采用互补滤波对不同传感器的数据进行融合，实现提高该航姿测量系统测量精度的目的．实验结果表明，该航姿测量系统的更新速率达到450Hz，姿态角测量误差〈1°，航向角测量误差〈2°，能够满足微小型无人机航向和姿态测量需求．     

基于距离差法目标定位的多站雷达优化布局

多站雷达的布局直接影响距离差法目标定位的精度。首先给出多站雷达系统距离差定位的误差协方差矩阵的表达式和计算方法,然后以误差椭球体积最小为布站优化的目标,讨论了多站平面布局对空间目标定位时的优化布站方法,并在平面优化布局的基础上,推出无约束情况下的最优布局。仿真结果与理论分析一致,该结论可以推广到无源定位系统。     

捷联惯性+星光修正组合导航研究

针对捷联惯性导航系统的初始对准误差所造成的导航误差,提出了捷联惯性+星光修正组合导航方案。利用光学导引头得到的星体观测值,估计初始对准误差,进而修正捷联惯性导航的姿态角、速度和位置。推导了捷联惯性+星光修正组合导航算法,得到了初始对准误差的估计公式和速度、位置的修正矩阵,并通过仿真分析证实了方案的可行性和算法的有效性。     

舰船雷达电波折射修正新方法研究

为了提高雷达精度,舰船雷达一般都进行电波折射误差修正.由于无法精确测量大气剖面,故舰船雷达的电波折射修正精度较低.文中提出了一种基于微波辐射计大气遥感的电波折射实时修正新方法,它不仅具有全天候、实时性、机动性等特点,而且可以直接测量出电波传播路径上的大气附加时延积分,从而直接给出距离误差修正量.经与常用的2种电波折射修正方法比较,证明它的精度较高.     

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....