推广的卡尔曼滤波应用于主被动混合定位

当飞行器被一个几何位置已知的雷达跟踪时,相对方位与仰角可用安装在飞行器上的角传感器来测量,相对高度数据可用无线电或激光高度表来获得。根据这些数据即可确定飞行器的位置。为提高定位精度,使用了扩展的卡尔曼滤波器,得到的位置参数被变换成射面坐标系。用计算机模拟的结果是良好的。     

预警探测系统目标交接班需求分析

针对临近空间高超声速飞行器(Near-Space Hypersonic Vehicle,NSHV)预警探测过程中的目标交接班问题,分析了目标交接班对轨迹预测的需求。首先,分析了地/海基和空基预警探测平台针对NSHV目标的威力覆盖范围,指出实现全程跟踪NSHV目标需要构建协同探测网络,其中目标交接班是必须解决的技术问题;其次,介绍了2种协同探测目标交接班方式;最后,研究了轨迹预测精度对目标交接班性能的影响。研究表明:预测交接是NSHV预警探测系统目标交接班的必然选择,提高轨迹预测精度有助于节省接班传感器资源、提高目标检测概率。     

双基阵声纳系统水下目标被动定位精度分析

研究了基于双基阵的被动定位方法,论述了仅利用方位测量信息的纯方位定位原理,推导出了定位误差的几何分布关系式及定位精度达到最高的测向线交会角大小,分析了测向误差及站址误差对定位精度的影响,对定位误差与基线、目标方位的关系作了较细致的分析,同时给出了整个探测区域的GDOP分布图,得出了满足一定定位精度要求的交会角范围.该问...     

多飞行器协同轨迹优化设计

针对多飞行器协同轨迹约束多、耦合强的复杂多目标优化与决策问题,对多飞行器协同轨迹优化进行了较为系统的研究。首先,对多飞行器协同轨迹优化进行了数学描述和对多飞行器在未知环境下的航迹规划进行了数学建模;其次,提出了多飞行器协同任务规划系统优化设计的数值算法,其主要包括多飞行器协同任务分配算法与飞行器最优航迹规划;最后,基于以上的研究,对3种典型不同情况下的多飞行器协同轨迹优化进行了飞行数值仿真与分析。该算法具有以下特性:全局一体优化、采用最优的多维策略、实时在线性、高精度、能够考虑各种随机干扰的作用等。     

用于核爆光辐射探测的超广角成像定位技术

采用鱼眼镜头作为接收核爆光辐射的光学系统,具有接收视场大、响应均匀等优点,但是鱼眼镜头所成图像有较为严重的几何畸变,会影响核爆探测的定位精度。通过对鱼眼镜头成像原理以及几何畸变的分析,探讨畸变校正的方法。     

有源雷达与无源雷达协同抗干扰部署优化模型研究

有源雷达与无源雷达组网探测可大大提高防空预警体系的信息对抗能力,优化部署是充分挖掘其预警潜能的重要手段.在分析协同抗干扰部署机理的基础上,建立了有源无源雷达协同定位精度模型、多站系统探测空间模型和基于圆径图的协同预警系统覆盖面积计算模型;分别针对全向任务区域和有向任务区域,建立了有源无源雷达协同抗干扰部署优化模型;最后给出仿真实例.仿真结果验证了算法及模型的有效性.     

舰船电子侦察装备无源定位最优化研究

本文研究了驱护舰编队海上作战保障中侦察雷达测向交叉定位系统中的交会角问题。主要从测向线交会角着手,运用矩阵理论和最小均方误差估计法确定目标的理想定位精度,得出了满足一定定位精度的几何稀释(GDOP)要求的交会角范围,并给出了GDOP与双舰侦察雷达方位角以及与交会角之间的关系曲线图,同时给出了整个探测区域内的GDOP分布图。该问题的研究对于编队作战中舰船电子侦察装备的使用具有重要的参考价值和现实军事意义。     

临近空间中子环境及其探测

在临近空间辐射环境的诸多因素中,中子对飞行器的安全、可靠运行以及人员健康的威胁最为严重。文章介绍了临近空间中子的来源及其对飞行器和人体的危害,指出临近空间中子探测研究的重要意义,简要阐述了临近空间中子探测的原理与方法,最后探讨了临近空间中子探测领域所涉及的几个关键问题。     

临近空间高超声速目标天基红外探测技术研究

目前试飞成功的临近空间高超声速飞行器已经成为潜在威胁,对临近空间高超声速目标的预警探测成为了新的研究方向。分析了临近空间高超声速飞行器的目标特性,以美国天基红外系统为参考对象,利用STK(satellite tool kit)软件和灵敏度估算,分析了天基红外系统对临近空间目标探测的适用性,提出了天基红外系统对临近空间高超声速飞行器预警探测需要关注和解决的问题。     

微型空中飞行器──即将走向战场的空中飞“鸟”

美国正在研制未来城区作战中极为重要的装备──微米级的微型空中飞行器,其翼展约１５厘米,形状如空中普通飞鸟。作为未来战场上探测装置的一部分,它的主要功能是完成包括空中监视、生化战剂探测、目标确认、通信转播、空中布雷以及对大型建筑物和设施内部的侦察任务。 微型空中飞行器的研制方案,是由麻省理工学院的林肯实验室在研制一种小型空中监视平台时提出的。美国国防高级研究计划局宣称：“尽管用于此类飞行器的探测装置尚未成型,但目前的技术水平已基本具备,该方案代表着微型探测装置的发展趋势。”国防高级研究计划局已经组…     

基于线性数据融合的双椭圆定位模型优化算法

为了充分利用分离式台声源声纳定位系统的冗余测量信息,提高系统的定位精度,提出了基于线性数据融合的双椭圆定位模型优化算法。并通过数值仿真,对不同条件下的定位误差几何分布曲线图(GDOP)进行了研究。仿真结果表明,大部分探测范围内,两个声源之间距离的变化和时间测量误差对定位性能影响较小,而角度测量误差对该算法的定位精度影响较大。与仅利用距离信息进行定位的方法相比较,采用数据融合的优化手段,可以充分利用定位系统的冗余信息,有效地降低了系统的定位误差,探测盲区的定位性能也得到明显改善。仿真结果和性能分析为解决远距离探潜定位优化问题提供了理论依据。     

MEMS技术在太空探测中的应用

在新千年里太空计划的重点仍然是自动化探测和载人探测两个方面。对远距离的行星、小星体、太阳的探测等开拓性任务最主要的是用自动化或半自动化太空飞行器来实现,而在近地空间和火星上执行高度智能化的详细研究,以及在地球以外探索扩大人类生活环境可能性的研究就需要载人飞行器来完成。而无论是哪一种探测任务,未来的太空探测与传统的探测相比大大不同,将更强调成本效益和高度集中的任务目标。实现这些目标的策略是开发特别小型化的功能专一     

运动矢径对AUV协同定位精度影响的仿真

针对在基于运动矢径的自主水下航行器(AUV)协同定位算法中运动矢径对定位精度的影响进行了仿真分析.利用扩展卡尔曼滤波设计了AUV协同定位算法,通过设定不同的运动矢径对该协同定位算法进行仿真,分析研究了运动矢径的变化对定位精度的影响.仿真结果表明,该定位算法受运动矢径的影响,增大运动矢径会使滤波误差波动变大,降低定位精度.     

GNSS多系统联合的探月飞行器轨道定位分析*

为适应深空探测的应用需求,全球卫星导航系统对深空飞行器定位的可行性问题备受关注。针对探月飞行器月球公转轨道上的GNSS定位问题,以高轨道飞行器GNSS定位的研究为基础,采用多系统联合定位的方法进行仿真。分析了载波功率与噪声功率密度比为15dB-Hz的弱信号捕获门限下,各系统联合定位时波束主瓣和旁瓣的可用性,同时对各系统联合情况下的精度因子值进行分析。仿真结果表明：当接收到的卫星天线辐射的主瓣和旁瓣信号均高于载噪比门限时,全球卫星导航系统的三系统或四系统的联合能满足实时定位条件;而旁瓣损耗不加以补偿时,接收信号载噪比低于门限并导致任意联合方式均无法完成定位。各系统联合的精度因子分析表明：单系统或双系统联合的几何精度因子变化剧烈,四系统联合相比三系统联合的几何精度因子下降16.93%;三系统联合定位方案中,美国全球定位系统、中国的北斗卫星导航定位系统与欧洲的伽利略卫星导航定位系统联合方案的几何精度因子值变化最平稳,为最佳选择。理论分析和仿真结果为探月飞行器定位技术研究和星载多系统接收机设计提供参考。     

鱼雷目标定位跟踪技术

对鱼雷目标进行定位跟踪是舰艇反鱼雷的关键,报警声纳能够给出水下鱼雷目标的方位信息,但仅利用方位信息对鱼雷目标进行定位跟踪是不够的。对本水面舰艇舰壳声纳和拖线阵声纳纯方位协同探测可行性进行分析,并对协同探测条件下鱼雷目标定位跟踪算法进行探讨,建立可应用于鱼雷目标定位跟踪的滤波算法模型,对其定位精度进行分析,并与最小二乘算法进行比较,通过仿真比较,最终确定出可用于鱼雷目标定位跟踪的算法模型。     

云对卫星探测近地核爆光信号的影响

定量分析了云对从卫星上探测近地面核爆光信号的影响。结果表明,其影响程度随云光学厚度或卫星视角的增大而增大;云会给可探测信号强度及光学定位精度带来不利影响,但影响程度并不特别大(例如最小穿云光学透射比一般不小于0．1);云多次散射会使穿云光信号波形出现一定的延时,并变得“矮胖”;当点光源位于云几何中位面上方时,其向上穿云光学透过比与无云时几乎相同;而当该源在云几何中位面之下方时,其向上穿云透射比与该源到其几何中位面之距离密切相关。     

导弹防御多传感器协同探测任务规划

针对导弹防御中多部雷达跟踪多个目标的问题,提出一种多传感器协同探测任务规划方法。将协同探测任务分解为按时间排序的若干探测子任务,将探测问题转化为每个子任务中优化分配传感器资源的0-1整数规划问题,求解形成多传感器的协同探测方案,满足探测能力约束和协同探测模式要求。基于假设的导弹防御场景验证方法,结果表明该方法能得到合理的多传感器协同探测方案,实现多种协同探测模式下对多个目标的连续、稳定跟踪。     

基于卫星无源探测的飞行器主动段轨道估计

运用卫星探测空间飞行器对国防科技的发展有其深远意义,而无源定位则是实现目标探测的一项关键技术。针对空间飞行器的运行轨道来说,其主动段起关键作用,因此,卫星对空间飞行器主动段轨道的无源探测估计与误差分析至关重要。在对大量数据分析的基础上,利用自适应定点的四阶龙格库塔算法求解卫星二阶微分运动方程,确定了其轨道,建立了数值解模型、坐标转换模型、空间飞行器轨道估计模型等多种数学模型,运用Matlab、Mathematica等软件对数据进行了分析和处理,利用图表直观地显示了其结果。     

舰载战斗机多传感器协同探测模型设计与仿真

为提升舰载战斗机多传感器协同探测作战效能,基于空中截击战情想定,按照作战空域从远到近,建立了舰载战斗机空域增程搜索、雷达一发多收、雷达红外融合探测、编队协同制导和雷达多波束探测场景模型。在超视距、中距和近距搜索阶段,重点对多传感器协同探测模式中的增程探测、探测及干扰和多波束探测进行了仿真分析。根据不同作战距离,创新性开展了作战流程下多传感器协同探测模式设计。     

高超声速飞行器低可探测性滑翔弹道优化方法

为进一步提高高超声速飞行器的突防性能,提出高超声速飞行器低可探测性滑翔弹道优化方法。考虑飞行器180°×360°方向的雷达散射截面,针对原数据尖峰多、收敛难的难题,运用高斯滤波法对其进行预处理,既不改变原数据趋势又加以平滑,提高优化问题收敛性能。为使计算所用雷达散射截面数据具备较强的保真性,采用三次样条插值方法调用离散数据计算实时雷达散射截面。完成了高超声速飞行器低可探测性滑翔弹道优化问题的建模,以探测概率为目标函数,运用hp自适应Radau伪谱法优化求解,采用逐步计算策略进一步提高优化效率和收敛性能。与传统最短飞行时间弹道对比表明,该方法有效降低了飞行器被雷达发现的概率。