基于极球面投影的极区格网坐标表示方法?

随着全球气候变暖，北极冰盖的快速消融使北极航道的夏季全线通航成为可能，但由于极区经线的快速收敛，导致基于地理坐标的传统航海导航方法误差过大而不能使用。针对这一问题引发的极区导航问题进行研究，首先对常用海图及传统航海导航方法在极区使用存在的问题进行分析，然后采用极球面投影下的极区格网坐标表示方法，给出了极球面投影格网坐标与地理坐标的转换关系，该方法能够使在极区航行的船舶便捷、准确地确定其在地球的位置，为极区航海作业提供方便。     

大圆航线导航与控制律设计

随着无人机(UAV)应用范围的扩大,要求无人机能精确跟踪预定航线.预定的飞行任务可以有两种规划方式,一是近似在当地切平面上的直线或曲线;二是飞行距离较长时在地球表面的大圆航线.第二种规划相对复杂,研究较少,因此,介绍了某型无人机的动力学模型,提出了一种全新的大圆航线导航解算算法,设计了大圆导航控制律,此外,还分析了常值风及突风干扰对导航的影响.经计算机仿真验证和部分的实际飞行试验结果表明:与预定航线的距离偏差较小,航迹精度较高,新算法及设计较好地满足了实际大圆航线飞行要求.     

极区格网导航在大圆航行中的应用

为了克服因极区地理经线快速收敛而产生的惯导系统无法准确定位的难题,对极区格网导航在大圆航行中的应用进行了研究,提出将过大圆顶点的子午线作为格网北的极区格网导航方法,根据格网北进行了航向推算,分别对大圆顶点相对于大圆端点对称的特殊情况以及大圆顶点相对于大圆端点非对称的常规情况进行了航向推算,并分析了航向误差产生的原因。理论分析证明该方法能够为船舶高纬度航行提供准确的位置信息。     

球面高斯投影及其变形的闭合公式

将地球视为球体时,高斯投影与横墨卡托投影是同一种投影,因此高斯投影公式可表示为形式紧凑的闭合形式。根据相关定义,以高斯投影的闭合公式为基础,通过一系列数学变换,推导出高斯投影反解公式、经纬线投影方程、投影的长度比及子午线收敛角公式的严格解析式,并借助算例验证了推导结果的可靠性与正确性。与以往根据高斯投影的幂级数公式推得的结果进行了对比分析,结果表明:所推导出的公式逻辑上更严密、形式上更紧凑,既丰富了高斯投影理论,又完善了地图投影数学基础。     

球面全景空间缝合及漫游算法研究

提出了基于图像映射实现球面全景空间缝合及实时浏览的算法。首先,对两幅或多幅鱼眼图像使用扫描线逼近算法分别提取轮廓,再采用基于亮度差的图像缝合算法对其球面投影进行球面缝合,使用球面坐标定位校正算法校正图像并拼接成平面全景图,通过建立球面浏览视窗与平面全景图之间的像素映射关系,显示球面全景空间不同视角场景信息。实验结果表明,该算法较好地实现了鱼眼图像的无缝拼接以及球面全景连续360°的实时浏览。     

基于Ansofl的PMLS发电机纵向边端效应仿真

永磁直线同步发电机特殊的结构使其存在一种特殊现象——纵向边端效应,从而严重影响了永磁直线同步发电机的性能。利用有限元电磁场分析软件Ansoft建立了永磁直线同步发电机的二维模型,分析了纵向边端效应产生的原因,以及纵向边端效应对永磁直线同步发电机初级磁场的影响。利用磁阻相等的原理,通过增加发电机端部齿宽度和极数两种方法来改善永磁直线发电机性能。经Ansoft软件仿真,结果表明增加端部齿宽度和极数可以有效抑制纵向边端效应,提高永磁直线同步发电机的性能。     

基于多元约束的机载预警雷达跑道形航线规划

机载预警雷达能够在复杂战场环境中探测空中目标,是现代战争中重要的预警装备。针对机载预警雷达跑道形任务航线规划问题,构建了基于多元约束的机载预警雷达任务航线规划模型。该方法研究了地海杂波环境下直线飞行与转弯时目标掌握稳定性需求、预警区域稳定探测宽度需求,以及预警覆盖范围与强效区约束等影响因素对任务航线规划制约关系,并通过计算机仿真分析各种约束条件对任务航线取值的影响,为科学合理设计任务航线参数提供了参考。     

第三方引导下的极区超视距目标指示方法

在多传感器对目标进行引导时,传统目标方位角以地理北为方位参考,由于极区经线收敛导致地理北迅速收敛于北极点,进而导致目标方位角的误差增大,无法满足极区舰艇作战指挥系统对目指信息的精度需求,为了克服这一问题,提出建立横向地理北作为方位参考,并在此基础上构建大地主题解算模型以及无迹卡尔曼滤波模型,仿真分析的结果表明,提出的方法能够提高第三方引导下的极区超视距目指信息精度,能够满足极区舰艇作战指挥系统对目指信息的精度需求。     

基于高精度景象匹配的SAR平台定位方法

提出一种利用SAR图像与光学基准图高精度匹配实现SAR平台定位的方法。利用成像中间时刻SAR平台与SAR图像中心线上物点在水平面的投影共线的特性,在图像中心线上均匀选取若干点作为匹配点,并与光学基准图进行高精度景象匹配获取它们的物点坐标;根据这些物点坐标估计出图像中心线在当地水平面投影的直线方程;利用直线信息和斜距高度信息计算SAR平台在水平面上的投影点位置,进而计算得到成像中间时刻SAR平台的空间位置。为了进一步提高匹配精度,分别提出对正侧视和斜视SAR图像匹配区域进行几何粗校正的方法。还分析了不同误差因素对平台定位精度的影响,并给出精度估计公式。仿真和实际图像实验结果表明,方法正确可行,具有较高的定位精度,具备工程实用价值。     

一种新的基于TDOA的四站三维空间定位法

提出了一种新的基于TDOA的直线双曲面相交法,用于4个测量站对三维空间目标的定位.该方法吸收了距离差测量值空间投影处理的思想,通过2个定位双曲面所确定的直线与另一个双曲面相交得到目标点的位置.仿真结果表明,与传统的该方法的SX定位方法相比,该方法的定位精度得到了提高,并且能够用于平面布站.     

一种极区统一坐标系及其导航参数转换方法

为了实现横向导航体系和格网导航体系的统一,化简不同导航体系的转换关系,提出了一种基于横向坐标系的极区坐标系定义方法,并证明采取本极区坐标系可以在地理极区范围内使横向坐标系的横向经纬线近似构成格林尼治导航格网,从而实现横向地理坐标系与格林尼治格网坐标系的统一,使得格网导航坐标系的建立独立于海图。基于新定义的坐标系进一步定义了统一的极区横向经纬度位置和格网航向等主要导航参数,并给出本极区坐标系与目前常见极区坐标系简捷的转换关系。分别在中低纬度和极区对横向坐标系编排和传统地理坐标系编排的仿真进行对比,验证了提出的横向坐标系的可行性。     

基于改进局部投影算法的非线性时间序列降噪

改进了非线性时间序列降噪的局部投影算法,并应用此算法对含噪Lorenz混沌信号进行降噪,将其与小波分析降噪效果进行比较,实验结果表明:改进的局部投影算法对非线性信号降噪效果十分明显。     

基于高精度景象匹配的SAR平台定位方法研究

为了提高SAR平台定位精度，本文提出了一种基于景象匹配的SAR平台定位的方法。该方法利用成像中间时刻SAR平台与SAR图像中心线上物点共线的特性，先在图像中心线上均匀选取若干点作为匹配点，并与光学基准图进行高精度景象匹配获取它们的物点坐标；然后根据这些物点坐标估计出图像中心线在当地水平面投影的直线方程；最后利用直线信息和斜距高度信息计算SAR平台在水平面上的投影点位置，进而计算得到成像中间时刻SAR平台的空间位置。为了进一步提高匹配精度，分别提出了对正侧视和斜视SAR图像匹配区域进行几何粗校正的方法。本文还分析了不同误差因素对平台定位精度的影响，并给出了精度估计公式。仿真和实际图像实验结果表明，本文方法正确可行，具有较高的定位精度，具备工程实用价值。     

一种直线段匹配的新方法

直线特征在人造目标和环境中普遍存在,直线段的匹配是三维重建等应用领域的首要解决问题.一般单直线的匹配方法难以解决被部分遮挡直线的匹配问题,提出了一种基于极线约束和RANSAC算法的匹配方法.对直线段上的点运用基于极线约束的匹配方法在另一幅图像中进行点的同名匹配,采用RANSAC算法建立直线模型,剔除野值,得到匹配直线段.本方法能有效地解决图像中被部分遮挡直线段的匹配问题,仿真实验和实际图像实验证实了本算法的正确性和高精度.     

惯导系统极区导航性能仿真分析

极地地区具有纬度高、经线收敛快、存在极点等特点,对惯导系统的测量元件规格要求、数学计算和导航性能产生了较大影响。对此,首先研究了惯导系统导航算法在极区工作存在的问题,然后通过惯导系统静基座误差分析和数字仿真,分析了惯导系统极区导航性能。研究表明:在高纬地区,纬度越高,惯导系统航向与速度误差越大;在近极点区域,惯导系统会出现计算奇异值问题,且各导航参数系统误差均很大,导致丧失导航性能。     

球面扁壳结构优化设计

本文基于弹性薄膜理论,对大型人防工程中的常用结构结构－球面扁壳结构进行内力分析,并对影响球面扁壳受力特性的壳体板厚,跨度,环梁位置等因素进行对比研究,进行结构优化设计。     

钢筋砼梁弯矩曲率非线性分析中的一种新方法

本文对受弯钢筋混凝土梁的弯矩曲率非线性关系提出了一种新的分析方法,改进了原来广泛应用的直线插值法,结果表明所建议的试凑江比直线插值法更有效。     

基于Voronoi图的突防航线动态规划

针对航空兵突防作战航线规划问题,分析了航线规划的关键技术,阐述了采用Voronoi图算法实现航空编队突防时航线规划的一般步骤和方法,并且根据敌方威胁的变化利用Voronoi图的特性对航线进行了动态规划,生成新的最优航线.研究结果对于航空兵突防作战航线规划有一定的参考意义.     

一种消除直线永磁无刷直流电机边端效应对换相时机影响的方法

电磁弹射用直线永磁无刷直流电机的永磁体动子具有开断结构,使动子边端的磁场分布发生变形。当采用霍尔元件检测磁场实现换相时,这种边端效应就会影响换相时机。分析了这类电机的换相机理和动子开断结构对换相时机的影响,指出这类边端效应受极弧系数影响显著,并提出了利用不对称滞环比较器或简易单限比较器对霍尔输出信号进行处理从而消除这类边端效应影响的方法,实验验证了简易单限比较器方案的可行性。     

二维非参数最大散度差鉴别分析的SAR图像识别

为增强线性鉴别分析(LDA)在图像识别中所提取特征的可鉴别性及避免小样本问题,提出了二维非参数最大散度差鉴别分析(2DNMSD)的图像特征提取方法。首先根据非参数特征分析的准则直接在二维图像矩阵上构造散布矩阵,然后基于最大散度差鉴别分析准则求取投影矢量。基于MSTAR计划录取的数据的仿真实验结果表明:即使方位角信息未知并且使用简单的最近邻分类器,该方法所提取特征在较低特征维数下的识别率也可以达到98%以上,表明了方法的有效性和正确性。