一种对流层电波折射误差修正方法

对流层大气折射造成的电波折射误差是影响雷达测量数据,尤其是低仰角数据质量的主要误差源之一。对对流层折射误差进行了分析,并对修正方法进行研究。给出了一种直接利用雷达测量量进行折射修正的迭代算法。通过仿真计算表明,该方法在保证计算精度的同时,满足了实时修正的速度要求。     

精确测量大气折射率的微波折射率仪

根据微波谐振腔的谐振频率随充入介质不同而变化的原理,研制出了一种能够精确测量大气折射率的微波折射率仪.实验证实,该微波折射率仪的测量精度远远高于常用五九型探空仪和轻型电容式折射率仪,且具有反应速度快、精度高、体积小、重量轻等特点.该仪器不仅可实用于高精度雷达电波折射误差修正,也可实用于大气波导的精确测量和大气精细结构的精确测量等方面.     

低层大气电波折射修正公式误差研究

在电波折射误差修正中,对于不同的精度要求应采用不同的方法.目前最常用的是大气球面分层法,这种方法是在大气水平均匀的假设条件下得到的,因此对于任意大气层用此方法时,除水平不均匀性引起的误差外,公式本身也存在一定的误差.利用在某山区大气探测数据,针对三站雷达测量系统分别用任意大气层和大气球面分层进行了电波折射误差计算,得到了大气球面分层法的公式误差.     

空间目标监视雷达电波折射修正方法

电波环境造成的电波折射对空间目标监视雷达的探测精度影响非常大。论文对对流层和电离层进行数学建模;提出采用数据驱动模型的方法更新模型,以此提高模型精度;推导了目标位于大气层内和电离层内的电波折射修正公式;采用气象实测数据和电离层探测数据分别驱动对流层和电离层模型,并开展了2种模型精度分析验证。最后对空间目标监视雷达开展了电波环境折射修正仿真验证,实验结果表明：雷达斜距测量误差减小了36.9%,仰角测量误差减小了24.3%。论文提出的方法已在某型雷达进行了工程应用,与原系统经验公式修正相比,修正效果明显。     

大气波导对雷达测距和测高的影响

应用几何光学中的射线理论,建立雷达测高和测距误差的评估模式,根据大气折射指数的分布情况和输入射线仰角的不同,给出不同高度和距离处的雷达测量误差,并绘制出射线在空间的传播状况.通过海上试验,验证了模式在评估对海雷达测距误差方面的正确性,为大气波导条件下雷达等电子装备的使用奠定了理论基础,有利于充分发挥现有电子装备的效能,有利于提高水面舰艇的作战能力,促进新战法的研究.     

测高雷达与二维雷达数据融合问题研究

针对现代防空侦察预警的现状,运用组网的方法探索不同雷达数据融合的问题,提出了一种利用测高雷达的高度信息来修正侦察雷达误差的方法,构建了相应修正误差的数学模型。通过仿真分析,认为此方法可以明显提高预警雷达的数据精度,从而提高数据融合的效果。     

大气折射对无线电波束指向的影响分析

在利用无线电信号进行飞行器开环跟踪应用领域,大气折射误差是波束指向误差源之一.推导了在已知地面站与飞行器几何位置关系时,由大气折射引起的无线电波束指向仰角误差公式,并以GPS工作频率为例编程计算了大气折射仰角误差,并对文献[1]计算结果提出质疑,对比了仰角误差理论计算值与近似公式计算值的差别,给出了近似公式适用条件.     

舰载平台风速测量误差对超视距雷达探测威力预报的影响

为解决雷达威力预报中舰载平台风速测量问题,首先针对超声波测风仪在舰载平台上因舰船晃动和运动造成的测量误差进行了建模,并给出了误差修正方法;然后,对超声波测风仪在倾斜条件下测量误差进行了仿真,研究了风速对波导高度、雷达探测距离以及电磁波传播衰减的影响;最后进行了实验验证,结果表明:预报相对误差小于20%的概率高达80%。由此表明:该方法可有效修正舰艇运动造成的风速测量误差,显著提高威力预报精度。     

雷达至指挥仪基线误差修正

综合诸元是指挥仪解算精度较高的一种工作方式,但存在一个雷达至指挥仪间的基线误差,本文对这个误差进行分析,并提出了修正的方法。     

一种基于卡尔曼滤波的动态相对位置解算算法

在舰船海上校飞过程中,测量解算飞机相对舰船的位置会产生一定的误差。采用直接算法在解算中没有对粗大误差和GPS信号缺失进行处理,解算结果误差较大。提出了一种改进的相对位置解算算法。通过仿真实验,从方位角、俯仰角和距离3个方面,对改进算法的解算精度和直接算法的解算精度进行分析比较,仿真结果表明,改进算法能很好的提高相对位置解算精度。     

基于频率优化组合的KBR系统时标误差校正

时标误差是K波段精密测距仪(KBR)的一个重要测距误差源,现有的时标误差校正方法依赖于对星间时标偏差的精确测量。针对目前我国星间时标偏差测量精度不能满足校正需求的问题,提出了基于双频优化组合的时标误差校正方法,推导了优化频率之间应该满足的定量关系。研究了双频优化组合的实现,指出原有的KBR系统无法实现频率优化,在此基础上设计实现了一种改进频率流程的KBR系统,并对新的时标误差校正方法进行了实验验证。实验结果表明,基于双频优化组合的时标误差校正方法和改进的KBR系统有效降低了对星间时标偏差测量精度的要求。     

舰炮一维弹道修正弹射击误差分离和校正研究

由于工作原理不同,传统无控弹射击校正方法不适用于一维弹道修正弹。分析了舰炮使用一维弹道修正弹射击误差构成和射击观测特点,提出一维弹道修正弹射击校正新方法,首先通过修正机构不工作,利用观测弹着点相对预测弹着点偏差平均值校正火控设备预测弹着点误差;然后利用修正弹正常工作时观测弹着点相对目标（或提前点）偏差平均值校正修正机构误差。假设各误差值,通过解弹道方程仿真计算表明,按新方法射击校正能够显著提高射击精度。     

气象探空火箭气温测量不确定度评估方法

在气象火箭测温修正模型基础上,通过误差分析理论,对温度修正及其不确定度评估方法进行研究。根据火箭探空仪在空中下落过程中大气密度变化规律,建立温度修正数学模型,推导得到温度修正公式。根据误差理论,分析影响温度修正的八项误差因素,并逐项给出温度修正误差表达式。以气象火箭实测数据为例,运用上述公式,对探空火箭温度反演不确定度进行分析计算。结果表明:温度反演不确定度在50~60 km较大,最大为3.6 K;40~50 km不确定度为0.3~0.9 K;40 km以下,不大于0.3 K。影响温度不确定度的因素主要是气动加热修正项、滞后效应修正项、结构热传导修正项和传感器对环境热辐射修正项。数据处理时采用参考大气或标准大气仅进行一次修正是不够的,需进行迭代修正,单次修正结果与迭代修正结果差异最大可达5.6 K。     

基于星敏感器的陀螺仪误差参数实时修正

主要研究导弹发射升空以后,通过星敏感器测星实现对捷联惯导系统中陀螺仪误差参数的实时修正技术。从传统的星光制导原理出发,通过对数学平台系失调角的分析,论证了基于单星敏感器情况下的陀螺仪误差参数分离方法,并给出了具体的仿真结果,对实际系统的使用具有一定的指导意义。     

基于倾斜平台的舰炮武器系统零位修正方法

分析了舰炮基座平台倾斜误差较大时对系统零位一致性和精度造成的影响,提出了采用单炮基座倾斜修正和对系统瞄星数据补偿的改进修正方法进行系统零位一致性的精确调整,并给出修正公式的推导过程.以试验实测数据对修正精度进行了验证,结果表明该方法具有较好的实用价值.该方法已在某型舰炮武器系统的海试中得到了成功应用.     

大攻角下基于卡尔曼滤波的大气参数修正算法

针对新一代航空飞行器在大攻角飞行时大气数据系统测量精度严重下降问题,提出了基于卡尔曼滤波的大气参数修正算法。该算法利用大气数据测量信息和惯性导航信息,基于飞行器力学方程构建卡尔曼滤波器,通过卡尔曼滤波的方法实现对大气参数的修正。仿真结果表明,经卡尔曼滤波修正后的大气参数能够有效消除大攻角下原始大气参数的剧烈波动性误差,并与真实大气参数吻合较好,有效的提高了大气数据系统在大攻角飞行状态下的测量精度和可靠性。     

某型飞机大气数据系统设计

大气数据系统是重要的机载电子设备,其性能、精度直接关系到飞机的飞行安全.在介绍某型号飞机大气数据系统的软硬件体系结构的基础上,从三个方面深入研究了提高大气数据系统精度的途径:大气数据计算模型;基于BP神经网络的压力测量温度误差补偿方法;一种计算型静压源误差补偿方法.其大气数据系统系统性能稳定,结构紧凑,速度快,精度高,软硬件升级简单.试验证明其大气数据系统能很好满足某型号飞机的使用要求.     

基于Zernike多项式拟合的自由曲面车削误差补偿技术

慢刀伺服车削技术是一种特殊的创成加工方法,采用C轴、X轴、Z轴联动的方式在极坐标或圆柱坐标内可车削加工自由曲面光学元件。但是由于各种误差因素的影响,使用慢刀伺服技术仅加工一次获得的光学元件可能不满足精度指标。为此需要研究能够进一步提升慢刀伺服车削加工精度的误差补偿技术。Zernike多项式是面形分析与光学分析之间的理想接口工具,因此本文使用Zernike多项式拟合的方法处理慢刀伺服车削加工的误差,并根据慢刀伺服加工技术的特点,建立慢刀伺服车削加工的误差补偿算法。实验结果表明,基于Zernike多项式拟合的慢刀伺服车削加工误差补偿技术可有效地针对加工中产生的特定误差进行补偿,从而提高自由曲面车削加工精度。     

一种GNSS卫星轨道高精度实时插值方法

针对GNSS导航信号模拟源中多星座轨道计算实时性问题,从计算效率、精度等角度分析和对比了牛顿多项式和埃尔米特多项式插值算法的性能,通过对牛顿插值的加“窗”改进,使得卫星位置、速度的插值精度显著提高.算例结果表明,该方法能够在等间距时间点上多个卫星位置已知、速度未知的条件下,高精度实时地内插出卫星的位置和速度,其中卫星位置插值精度为mm级,速度插值精度小于1e-5 m/s,计算量为广播星历直接计算的1/7,位置和速度的拟合精度均优于三阶埃尔米特插值结果.     

基于内差修正数据INS/APS卡尔曼滤波器组合定位

研究基于水声定位系统(APS)和惯性导航系统(INS)的潜艇水下定位误差修正方法.在建立APS模型和INS模型的基础上,设计了INS/APS卡尔曼滤波方法,基于INS的APS内差修正方法和基于INS/APS内差修正数据的卡尔曼滤波方法,分析仿真结果表明,三者均可提升潜艇水下定位精度,其中基于APS内差修正数据的卡尔曼滤波器具备最佳的组合定位效果.