极区极球面投影的可用性及误差分析

为解决墨卡托投影在高纬极区变形过大而不适用的问题,分析了极球面投影的极区投影变形、经纬线形状以及大圆航线与直线的逼近程度,结果表明:极球面投影能够克服墨卡托投影不足,可满足极区海图投影要求;推导了航程及航向误差公式并分析了其变化规律,结果表明:极球面投影上直线代替大圆航线具有可行性,证明了极区极球面投影的可用性。     

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。     

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。     

GPS在靶场试验坐标测试中的应用

在靶场试验中,人们经常为回收射弹和确定射弹的落点花费大量的人力、物力和时间,经常出现在观测点看到了落点,寻找时仍然很困难的问题。GPS接收机的定位和导航功能为快速寻找落点带来了可能。只要射弹或需回收物在落地时使其发出必要的观测信号如爆炸、发烟等,就可使用观测设备求出其坐标。由于GPS使用的坐标系和靶场使用坐标系不同,需经过坐标转换,才     

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。     

基于地坐标提取的高层空间自主导航方法研究

主要研究一种基于数字地球技术与图像识别技术的高空自主导航方法。该导航方法使用对地观测传感器对全球范围内3个不同区域的地表特征点进行观测并提取其WGS-84坐标,通过矢量导航算法完成飞行器高空自主定位定姿导航。仿真分析表明,本导航方法具有导航基线长、导航精度高、抗干扰能力强、误差不随时间累积等优点,为2 000~40 000 km高空自主导航问题探索了新的技术途径。     

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。     

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。     

SS-IUKF算法及其在成像声纳组合导航中的应用

利用成像声纳对海底进行探测时需要高精度的导航信息。针对导航高维滤波问题,文中在球面单形sigma点变换的基础上,将其与迭代UKF相结合,提出了球面单形迭代无迹卡尔曼滤波(SS-IUKF)算法,并应用于捷联惯性导航系统(SINS)/多普勒流速剖面仪(ADCP)组合导航系统。仿真结果表明,SS-IUKF算法相比UKF、SR-UKF、EKF算法提高了滤波精度和计算速度,具有一定的工程应用价值。     

地理坐标与直角坐标相互转换的算法

通过对地理坐标与地面直角坐标相互转换原理的分析 ,论述了坐标转换和算法研究及实现方法。此方法具有良好的精确性和实时性 ,完全能够满足军事领域应用的需要。     

国外潜航器水下隐蔽导航定位方法探析

针对潜航器自主惯性导航误差随时间不断增大的问题,研究了基于运载器、信标中继、海底固定基站的国外潜航器的典型导航定位方法。通过水声通信方式,运载器、信标中继站将其卫星精确定位数据发送至潜航器,或海底固定基站接收到潜航器发射唤醒信号后,量测相关信息并发至潜航器。潜航器被动接收水声通信数据,并对其进行综合处理,实现潜航器在水下隐蔽工作模式下对自身位置的实时修正,提高潜航器导航定位精度,具备较强的工程可实现性。     

一种基于极坐标模型的多AUV协同导航与定位算法

为了解决多个自主式水下无人航行器(AUV)在作曲线轨迹的航行时常规协同导航算法精度较低的难题,提出了一种基于极坐标的多AUV协同导航与定位算法.首先,将本算法的模型、可观测性与常规的直角坐标系算法进行了分析与对比.接着,进行了基于实航数据的数值仿真.针对解决各种传感器受异常噪声干扰导致多AUV协同定位误差变大的问题,本...     

基于势场启发蚁群算法的远程水中兵器航路规划

针对航行误差较大的远程水中兵器航路规划问题,采用栅格化方法建立海洋环境模型,为使兵器在航行过程中能有效规避障碍并导向目标,提出一种人工势场力为启发因子的改进蚁群算法,利用该方法搜索远程水中兵器从起始点至目标点的最佳路径,算法解决了经典蚁群算法容易陷入局部最优及收敛速度慢的问题。仿真结果表明该规划算法虽有少量的路径损失,但可以有效避免由于误差引起的航行安全问题,是一种有效的远程水中兵器航路规划方法。     

基于战术地图的GPS坐标定位

主要研究在扫描的战术地图上进行GPS坐标定位、显示的方法。说明了GPS坐标系与北京1954坐标系的差异,给出了GPS坐标到高斯投影坐标的变换模型和GPS坐标修正的原理及方法,为战术地图的GPS定位提供了一种可行的方法。该方法使快速的GPS定位技术与战术地图详细的数据得到了最佳结合,解决了战术地图快速定位问题,拓展GPS定位的应用范围。     

加速度计交叉耦合系数高精度标定

为了在1g重力场用转台标定惯性导航系统加速度计交叉耦合系数,提出基于正交多位置递推滤波算法标定加速度计的方案,通过建立正交多位置标定模型,抑制了转台误差对标定精度的影响,设计基于马尔科夫递推估计滤波算法,克服了一般最小二乘集中估计中多维矩阵求逆算法误差。仿真结果表明通过28位置标定,加速度计交叉耦合系数标定精度可达到10－7 g·g－2（ RMS）量级。     

基于采样卡尔曼滤波的水下被动目标跟踪

针对水下被动目标跟踪问题中,采用直角坐标系容易出现滤波发散,而修正极坐标系下过程模型强非线性的问题,研究了一种修正极坐标系下的采样卡尔曼滤波算法.采样卡尔曼滤波比传统的扩展卡尔曼滤波更好地逼近状态方程和测量方程的非线性特性,给出更精确的均值和协方差的估计,并且适用于过程噪声与状态估计非线性耦合的情况.在修正极坐标系下,采用3种滤波方法求解被动目标跟踪问题,仿真结果表明,采样卡尔曼滤波的滤波精度优于传统的扩展卡尔曼滤波方法和自适应扩展卡尔曼滤波方法.     

基于Hill方程的编队卫星群运动分析与轨道设计

从Hill方程出发 ,研究了绕飞轨道的性质及编队卫星群的轨道设计方法。从三方面对绕飞轨道进行了描述 :坐标平面投影 ,与坐标平面的夹角 ,绕飞轨道根数。编队卫星群的轨道设计分两步进行 :先求基本环绕卫星的轨道根数 ;再求其它环绕卫星的轨道根数。仿真结果表明 ,此方法适用于编队飞行的初步设计     

基于遗传算法的无人机航迹规划代价函数

针对当前使用的无人机航迹规划代价函数的不足之处,提出一种利用遗传算法对无人机航迹规划代价函数进行优化的方法。对基本遗传算法进行了局部改进,设计了航迹极坐标编码方式及航迹适应度函数,在采用基本遗传操作算子的基础上采取精英保存策略,提高了算法的效率;采用代价归一化并进行优化的思想,得到优化之后的代价函数权重值。优化结果表明,该方法可以获得代价更低的航迹。     

基于聚类分析的入侵检测算法?

聚类技术在入侵检测中被广泛研究,但是传统的K?means算法对初始值敏感,无法取得理想的效果;层次聚类算法时间复杂度高,性能较差。针对这些问题,设计了一种改进的K?means算法：算法优化孤立点和噪声处理能力,根据有效性指标获得最优K值,在此基础上,动态选取初始聚类中心进行聚类,可以取得较好的聚类效果。采用数据集KDD Cup99将改进的算法应用于入侵检测,进行仿真实验。实验结果表明,改进的算法有效地提高了检测率和降低了误检率,与现有算法相比具有一定的优势。     

一种应用于超视距目标指示的误差分析方法

导弹超视距攻击的目标指示信息的误差会直接影响导弹攻击的准确度。为了实时并准确地计算出超视距目标指示信息的误差大小,分析了使用中继法进行超视距目标指示的过程,提出了一种基于坐标投影以及坐标旋转的误差分析方法。根据仿真计算,与传统的误差分析方法——蒙特卡罗法——进行比较,说明了所提出方法准确性高、计算速度快的优点。