航空导航技术的发展方向

针对航空导航的特点,对现有航空导航装备的特点进行了分析,并结合未来作战的需求,给出了航空导航技术的发展方向,主要是组合式导航体制,将卫星导航与惯导的组合进一步与地形辅助导航、地球物理导航、地磁导航等方式结合起来.     

基于等值线约束的地磁匹配定位技术

地磁匹配定位是利用地磁图进行定位的方法,位置输出可用于限制惯导系统的误差积累.介绍了地磁辅助导航的原理和发展现状,并重点研究了地磁匹配定位技术.提出了一种基于等值线约束的改进的相关匹配算法,能有效消除导航系统的初始位置误差并能限制匹配过程中惯导系统的积累误差.仿真实验证明该算法能有效地提高相关匹配的实时性,并能把定位精度控制在地磁数据网格间距以内.算法对航向误差具有一定的适应性.     

地磁导航旋回法自差校正系数的适用性研究

针对地磁导航系统,从直感式地磁导航系统的自差分析出发,解出直感式地磁导航系统的自差校正公式与舰艇纵横摇倾角之间的关系,并分析了纵横摇测量误差对于最后磁航向的影响,以及在潜艇正常的纵横摇范围内自差校正公式中系数的稳定性,即研究了地磁导航旋回法自差校正系数的适用性以达到提高地磁导航精度的目的。对于舰船地磁导航,尤其是对隐蔽性要求比较高的潜艇,具有现实的指导意义。     

基于SLAM的地磁导航定位

目前的地磁匹配制导算法多数需要基于高精度的地磁基准图,但实际中多种因素的影响,使得事先获取载体工作环境的精确地磁图很困难。为了实现载体不依赖于基准图的地磁导航定位,通过深入研究机器人和水下潜艇中所应用的导航定位方法,提出采用适用于地磁特点的同时定位与构图(SLAM)算法进行导航定位,并对基于SLAM的地磁导航定位关键技术进行了分析。     

文章编号：基于多目标进化搜索算法的AUV地磁仿生导航方法

针对水下自主航行器(AUV)地磁多参量多目标搜索的问题,提出了一种基于磁趋势敏感的多目标进化搜索算法。在进化算法的结构下,利用地磁场参量与导航路径的约束关系,以磁趋势敏感作为后验评估准则,建立导航模型,使得地磁多分量伴随航行器的运动同时同地收敛至各自目标值,实现导航目的。通过与六边形路径搜索算法的仿真对比,验证了多目标进化搜索算法的有效性和优越性。     

联邦滤波器的SINS/GNS/DVS水下组合导航

针对现有的水下导航系统不能全面满足AUV导航的需要,为了提高水下航行器组合导航系统长时间远航程的隐蔽性,可靠性及精度,提出了一种基于联邦滤波器的惯性导航系统、地磁导航、多普勒速度声纳的组合导航方案,并采用简化自适应卡尔曼算法对水下航行器组合导航系统进行误差估计,解决了传统卡尔曼滤波容易发散的问题.仿真结果表明,在SINS/GNS/DVS组合导航中采用该算法,提高了定位精度,保证了滤波的快速性,验证了该算法的可行性和正确性.     

地磁仿生导航的多目标进化搜索算法

针对水下自主航行器地磁多参量多目标搜索的问题,提出一种基于磁趋势敏感的多目标进化搜索算法。在进化算法的结构下,利用地磁场参量与导航路径的约束关系,以磁趋势敏感作为后验评估准则,建立导航模型,使得地磁多分量伴随航行器的运动同时同地收敛至各自目标值,实现导航目的。通过与六边形路径搜索算法的仿真对比,验证了多目标进化搜索算法的有效性和优越性。     

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.     

基于小波降噪和形态补偿的抗电磁干扰方法

导航载体上电气设备产生的电磁噪声是影响地磁测量精度的主要因素之一.对电气设备产生的电磁干扰特性进行了深入地研究与分析,将电磁干扰噪声分为高频交变磁扰和等效电流磁扰,并根据其不同的特性采用了不同的降噪方法.首先运用小波阈值法消除高频交变电磁噪声,然后提出了以交变磁扰噪声能量分布脊线为参量,建立消影除等效电流磁扰补偿模型的算法.试验证明,该方法不但能起到较好的降噪、平滑效果,而且可以保持真实信号的突变细节,提高了地磁测量的精度.     

巡航导弹地磁匹配精度需求分析

简要回顾了地磁信息的使用现状,介绍了地磁信息的特征及其优缺点,在此基础上分析了地磁匹配的基本原理.考虑到实时地磁测量信息和经典地磁模型上的差异,在某些假设条件成立的情况下利用理想地磁模型进行了仿真计算,并从地磁匹配区网格大小、网格顶点磁强度差和高程控制3方面分析了现阶段地磁信息应用于巡航导弹组合制导的可行性,最后对误差源进行了分析.     

122mm火箭弹制导化发展途径研究

针对122 mm无控火箭弹存在的弊端,不适应现代战场环境,提出了基于卫星导航的制导化发展方向,并就几种在小型弹药上应用较多的实现途径进行了对比研究,得出了采用卫星定位+地磁姿态测量+单通道控制技术应用于122 mm火箭弹制导化效果最佳的结论。     

国内外卫星导航技术发展综述

随着高科技的飞速发展,卫星导航技术也日新月异.主要叙述了导航卫星星座的导航定位原理、精度指标和性能指标的评价方法以及国内外卫星导航技术的发展趋势,分析了各种卫星导航技术(美国的全球定位系统GPS、俄罗斯的GLONASS系统、中国的CNSS--"北斗"卫星导航定位系统以及将要投入使用的欧洲GALIELO卫星导航系统)中存在的问题以及给出解决这些问题的可行方案.从而为工程实际应用提供了借鉴的依据.     

X射线脉冲星导航研究的若干问题

X射线脉冲星导航(X-ray pulsar-based NAVigation,XNAV)是继惯性导航、天文导航、卫星导航之后的一种新型导航技术,由于它可以为大气层外的任意航天器提供自主导航能力且具有诸多优势,近年来受到国内外研究者的极大重视和深入研究.XNAV的研究内容包括相对论框架下的大尺度时空基准和导航模型、X射线脉冲星辐射机制和观测特性、X射线探测器的探测能力和X光子谱的信号处理、动态航天器导航方法和数据处理程序等多个领域,目前已经取得一些阶段性成果.在概述XNAV主要研究内容的基础上,对国内外相关文献中一些存在争议或者没有形成共识的问题提出了看法,对下一步需要解决的问题提出了建议,希望对我国XNAV的工程研究有所裨益.     

导航定位技术的发展和军事应用

导航定位在近代得到了广泛的发展,在精度和可用性等方面得到了质的提高.介绍了从20世纪20年代到现代,各种导航定位技术的发展.分析了军事领域对导航定位技术的应用需求,并较为详细地介绍了卫星导航定位系统的基本原理和发展现状,同时介绍了一种不依赖现有导航定位系统的现场定位手段,证明发展我国新型导航定位系统的必要性和迫切性.     

基于地坐标提取的高层空间自主导航方法研究

主要研究一种基于数字地球技术与图像识别技术的高空自主导航方法。该导航方法使用对地观测传感器对全球范围内3个不同区域的地表特征点进行观测并提取其WGS-84坐标,通过矢量导航算法完成飞行器高空自主定位定姿导航。仿真分析表明,本导航方法具有导航基线长、导航精度高、抗干扰能力强、误差不随时间累积等优点,为2 000~40 000 km高空自主导航问题探索了新的技术途径。     

顾及地磁影响的GNSS电离层层析不等像素间距算法

突破传统全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)层析反演研究忽略地球磁场对电离层变化活动的影响,同时顾及不同电离层高度电子密度变化较大的影响,提出在地磁坐标系下建立电离层高度方向上不等像素间距的GNSS层析反演方法。在此基础上,通过建立新的电离层层析迭代松弛因子,提高GNSS电离层电子密度层析反演结果精度。利用IRI—2007电离层模型、GNSS实测数据与电离层测高仪数据,从模拟验证和实测数据对比两方面,反演统计了不同层析算法估算的峰值电离层电子密度误差、电子密度剖面结果平均绝对百分比误差及均方根误差,验证了顾及地磁影响的GNSS电离层层析不等像素间距算法的有效性。     

基于多重特征量的地磁场匹配导航

目前基于相关性度量匹配的地磁场导航算法一般仅取地磁场的某一个特征量作为匹配量,易落入匹配目标的局部极小值,导致定位结果不理想.提出选用多个地磁场特征量,采用贝叶斯方法,以多目标最优问题求解地磁场的匹配定位.实验结果表明,相比现有的地磁定位算法,提出的方法更易获得全局最优解,因而能够提高匹配概率和匹配精度.     

AUV的研究现状与发展趋势

随着科学技术的不断发展,在海洋开发的过程中AUV越来越为人们所倚重.首先简要介绍了AUV的发展历史,并从军事、科学研究和商业开发及应用3个方面对AUV在各国的研究现状进行简要的概述,然后分别为AUV的传统式导航技术和组合式导航技术进行了总结,最后讨论了相关AUV的发展趋势.     

利用地球磁场进行弹丸飞行姿态的测试

研究了基于地磁场测试弹丸姿态的工作原理和测试方法;建立了使用地磁传感器测试弹丸姿态的数学模型;给出了某弹丸姿态的实测曲线;提出了地磁传感器实际测试中需要注意的问题,给出了解决这些问题的方法.     

定位导航授时微系统技术

在卫星导航拒止情况下,定位导航授时微系统技术能够为用户提供精确的定位、导航、授时服务。文章介绍自主导航授时微系统技术的内涵、定位和作用;阐述了定位导航授时微系统技术构成,分析了国内外定位导航授时微系统技术的发展现状及趋势。研究表明,跟踪国内外定位导航系统性能及系统技术的研究动态,对我国定位导航授时微系统技术的发展具有重要借鉴意义。