基于滑模自适应鲁棒控制的四旋翼飞行器轨迹跟踪

针对四旋翼飞行器的稳定性在实际应用环境中会受到不同程度的破坏,不易对其进行高精度轨迹跟踪,提出一种滑模自适应鲁棒控制算法.系统整体采用内外环控制思想,将位置部分作为外环子系统,将姿态部分作为内环子系统,对两部分分别进行控制器的设计;通过运用李雅普诺夫稳定性分析判断控制算法是否能够使系统最终达到渐进稳定;最后进行仿真和实验研究,通过仿真和实验结果证明了此算法的有效性和优越性.     

主动谐波消除多电平射频脉宽调制策略及其性能分析

为降低全数字发信机(All-Digital Transmitters, ADTx)的输出谐波要求,提高系统宽频带工作性能,提出并实现适用于全数字发信机的多电平射频脉宽调制(Radio Frequency Pulse Width Modulation, RF-PWM)策略。该方法通过控制各子脉冲的脉冲宽度,在基波分量加权之和正比于输入信号包络的前提下,实现对RF-PWM脉冲序列特定谐波分量的有效抑制。以3次谐波消除为例,对该5电平RF-PWM策略实现方案进行推导,同时分析验证了该方案下脉冲基波分量与信号幅度之间的最佳增益系数。在此基础上,利用软件仿真验证了理论分析结果以及主动谐波抑制RF-PWM策略的有效性。     

单轴旋转航位推算系统姿态误差补偿方法

针对水下载体在航行过程中由于旋转引起导航定位误差问题,对旋转航位推算导航系统进行误差分析,采用姿态四元数法推导了姿态误差方程,并提出将加速度计信号周期性变化提取的姿态角作为量测的姿态误差补偿方法,利用Sage-Husa自适应滤波器估计姿态误差并进行补偿,从而抑制陀螺漂移的影响.通过不同路径下的仿真研究,表明该算法能够提高单轴旋转航位推算系统姿态解算精度,在400 s时,姿态角精度可提高40％以上,定位精度提高49％.     

机间自组织网络多模式传输保障方法

拓扑动态变化、带宽受限、链路不稳定是机间自组织网络的基本特征,传输服务能否适应业务需求是航空平台基于IP支撑上层应用必须面对的重大挑战之一.分析了机间自组织网络传输方法研究现状,提出了基于业务分类的机间自组织网络多传输模式及其适应方法.仿真结果表明,与传统的TCP改进方案相比,该方法在满足小容量低时延、大容量低抖动、高可靠业务信息传输需求的同时,提升了机间自组织网络的整体传输能力.     

基于机动识别的多级组合滤波器设计

针对机动目标滤波问题,利用基础的琢-茁滤波算法,建立了基于机动识别的多级组合琢-茁滤波算法.从工程可实现角度出发,重点阐述了组合滤波器的机动识别算法、野值剔除算法、机动识别与野值剔除启动算法,以及多级滤波器的切换规则.仿真结果验证了组合滤波算法的有效性.     

自适应二阶滑模的有限时间收敛角度约束制导律

针对终端角度约束制导问题,提出了一种新型基于自适应二阶滑模的有限时间收敛角度约束制导律.构建非奇异有限时间收敛滑模面,保证了滑模面上角度及角速率误差有限时间快速收敛.采用参数自适应二阶滑模算法构建角度约束制导律,所设计的制导律不仅可抑制目标机动加速度等未知干扰,而且可确保滑模面的有限时间可达.相比采用传统二阶滑模或者含有切换项的滑模制导律,所提出的制导律参数可自适应变化,从而无需提前已知目标加速度等不确定项的上界信息.在各种目标机动情况下仿真,结果表明所设计的制导律具有强自适应以及快速收敛的制导性能.     

基于Kalman滤波对运动目标状态最优预测

给出了运动目标状态空间表达式,Kalman滤波递推公式及算例,实现了目标状态的滤波及预测,对于提高打击运动目标的精度,缩短火力反应时间及简化指挥程序具有较强的实践意义。     

自主式车载组合导航系统研究与仿真

考虑到车载组合导航系统运行时间长、地形环境复杂的特点,将零速修正技术与惯导/里程计/气压高度表组合导航系统相结合使用,采用序贯处理和平方根滤波算法,建立了实用的卡尔曼滤波模型。相比基本卡尔曼滤波算法,该方法实现简单,计算量小,抑制了滤波的发散,提高了滤波的精度。最后对组合导航系统进行仿真验证,取得了较为满意的结果。与INS/GPS组合导航系统相比,该系统具有良好的自主性及适应性。     

用于纯方位机动目标跟踪的机动探测法

假设目标在某时刻发生折线机动,并且目标在机动前后都是做匀速直线运动。所提出的机动探测算法通过探测这种变化得到探测时刻。这种算法是基于对方位预测误差的均值变化进行分析的。然后估计出目标机动时刻,并从机动时刻起重新设置滤波器,估计出目标机动后的运动参数。典型的机动TMA态势仿真结果表明,该算法对于一般的目标折线机动可以有效地进行跟踪。     

一种自适应指数加权衰减记忆滤波算法

根据衰减记忆因子为一个常数的不尽合理性的假设,深入研究了指数加权衰减记忆滤波因子,根据滤波收敛条件和滤波模型准确时的新息(残差)特点,提出了具有自适应性、抑制滤波发散的指数加权衰减记忆滤波算法,并通过仿真试验验证了自适应抑制滤波发散的有效性。