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.     

卫星导航技术专题讲座(三) 第6讲 组合导航技术

组合导航是导航技术发展的重要方向。随着科学技术的发展,出现了多种导航手段,而各种导航手段都有自己的优缺点,在很多应用中依赖单一手段无法达到某些应用需求。为了获得更好的导航性能,可以将各种导航手段有机组合起来,互相取长补短,使整个导航系统的性能优化。常用的组合方式有惯性导航与卫星导航的组合以及多卫星导航系统的组合。未来也将会有新的导航手段和组合方式出现,推动组合导航技术不断发展。     

CGF路径导航规划及优化转向问题研究

CGF在作战仿真应用中的路径导航仿真始终是衡量CGF仿真逼真度的一个重要参考标准。通过分析CGF的运动原理，提出了静态、动态和综合三种路径导航规划的方法和相应的应用方向，重点对CGF在虚拟战场中导航点位置的转向问题进行了优化设计实现。实验表明，CGF模型能够真实再现虚拟作战实体的战场运动行为。     

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.     

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.     

中国“北斗”闪耀星空

2012年10月25日23时33分,我国第16颗“北斗”导航卫星在火箭托举下呼啸升空。第16颗“北斗”导航卫星一飞冲天,标志着我国“北斗”卫星区域导航系统建设全面完成,开启了中国卫星导航技术的新时代,意味着中国百姓离“北斗”导航时代越来越近,全世界近1／3人口有机会享受更加优质的导航服务。     

H/HCLZ-Ⅱ型测量组合导航系统总体设计

介绍了Ｈ／ＨＣＬＺ－ Ⅱ型测量组合导航系统的功能、组成及软硬件设计．近４年的实船使用表明,该系统功能强、使用方便、可靠性好,研制是非常成功的．     

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。     

水下航行器自主导航定位技术前沿进展

导航与定位技术是自主水下航行器(AUV)预设任务并安全返航的前提,由于水下环境的限制,目前广泛采用多系统组合导航的方式来实现AUV的准确定位。面向AUV的工况特点,详细介绍了水声测速系统、水声定位系统以及地球物理场辅助导航技术的特征与技术难点,分析了用于水下自主导航时多源组合导航方法的最新进展,随着相关测量仪器领域的研究进展,基于精确测量地球物理场特征的辅助导航技术成为具有极强竞争力的方案之一。多AUV协同导航方案同样适用于复杂的水下环境,被视为未来AUV导航技术重要发展方向。     

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。     

GPS接收机OEM板开发应用研究

在现代导航定位中ＧＰＳ有着广阔的应用前景。本文讨论了如何利用ＧＰＳ接收机的核心部件－ＯＥＭ板进行外围开发应用的过程和关键技术,并在ＯＥＭ板和电子地图的结合应用方面做了一些研究和探索。     

“地面勇士”的综合导航系统

本文描述了美国陆军"地面勇士"计划的综合导航技术.     

对于机动目标的真比例导航

我们根据分析得到对付智能机动目标的真比例导航(TPN)导弹制导法则的捕获区。考虑两种TPN方案。第一种是原始的TPN,假设指令制导的侧向加速度只与瞄准线(LOS)速率成正比,比例因子是一个任意常数或仅仅依赖于初始接近速度。另一种叫作RTPN(现实的TPN),它假设控制的侧向加速度与LOS速率成正比,并且也与当前接近速度成正比。假设目标以增加LOS速率的方式机动并因此与取消LOS速率的比例导航(PN)基本原理正好相反。为原始TPN导出了捕获的必要和充分条件,并利用这种条件获得了精确的捕获区。为RTPN导出了捕获的充分条件并用来得到它的部分捕获区。对于RTPN也导出了捕获的某些必要条件并且用来得到它的最大捕获区。利用这些条件,给出现有捕获区的某些重要结果和TPN法则的捕获可能性比较研究。     

水下地形辅助导航技术的研究与应用进展

在简要介绍水下地形辅助导航基本概念的基础上,从地形辅助导航算法、水下数字地图技术、水下地形辅助导航试验等方面,详细介绍了水下地形辅助导航所涉及各方面的主要问题及研究进展,并对下一步研究方向及应用做出指引与展望。     

基于SLAM算法的AUV组合导航系统

针对未知环境下某水下航行器组合导航系统在GPS信号长时间失效时,导航误差随时间积累的问题,采用了同时制图定位(SLAM)的导航方法,提出了一种将SLAM的信息融合于INS/GPS组合导航系统的方案,通过SLAM技术来限制惯导系统的误差积累,可以显著提高组合导航系统的性能并能在线建立环境的增量式地图。仿真结果表明,该方法充分利用了同时制图定位提供的信息,有效地提高了导航系统的精度。     

X射线脉冲星/SINS组合导航中的钟差修正方法研究

X射线脉冲星/SINS组合导航是提高脉冲星导航通用性的有效手段和未来工程应用的可行方案之一,但当星载时钟存在钟差漂移时,该组合导航系统在长航时不能保证导航精度。为此,本文提出一种X射线脉冲星/SINS组合导航系统的钟差修正方法,通过将钟差增广为组合导航系统的状态变量有效解决了因星载时钟钟差漂移引起的导航精度下降问题,为X射线脉冲星导航的工程应用奠定了理论基础。     

天海一体化水下重力辅助导航研究进展

水下航行器精确导航在海洋利用和开发过程中发挥了重要作用。关于抑制水下导航误差随时间累积的问题,进行了详细阐述和分析:简述了惯性器件的发展历程;详细对比了各导航系统的优劣性,着重介绍了国内外重力辅助导航研究现状,分析了针对目前水下航行器高精度导航的需求,以及全球海洋重力基准图空间分辨率不足的科学难题;提出了通过GNSS-R测高星座获得高空间分辨率和高精度全球海洋重力基准图的思路及技术路线,以期提高水下重力辅助导航精度。     

动目标的最佳纯比例导航

本文研究了具有时变导航增益的最佳比例导航(PPN)。与传统的在优化过程中假定为线性化模型的最佳PPN方法不同,本文利用了PPN精确的非线性描述解析地导出导航增益的最佳时间轨迹以使性能指数,即平方加速度积分和最终时间的加权和最小。已证明:如果用这里提出的方法确立了导航常量,那么具有常量导航增益的PPN方案不仅在截击点附近是最佳的而且对整个轨迹也是最佳的。根据非机动目标的最佳结果,为机动目标提出了递归最佳PPN方案,其中,在拦截期间递归地预测了最佳导航增益和到达时间,并且解析地评价了借助最佳递归PPN方案制导的拦截导弹的轨迹和性能。