基于因子图的AUV协同导航通信延迟误差补偿算法

针对自主水下航行器协同导航系统水声通信延迟导致的定位误差增大问题,在因子图协同导航算法框架下提出一种基于量测信息重建的通信延迟补偿算法。首先,基于主从式协同导航系统状态方程、量测方程构建因子图模型。由于多个自主水下航行器距离量测信息导致因子图模型存在环结构,故通过两次消息传递迭代求解各节点变量概率密度分布。随后,在广播式水声通信延迟机理分析基础上进行量测信息重建,并将其接入因子图代替原始量测信息进行消息传递与解算,从而补偿水声通信延迟。仿真实验结果表明,所提算法可以有效提高从自主水下航行器定位精度,没有通信延迟补偿的协同导航算法定位精度与水声通信固定延迟呈反比,在水声通信固定延迟为10 s的条件下,所提算法相比没有通信延迟补偿的协同导航算法,定位精度可以提高82.57%。     

舰艇感应磁场补偿多目标优化设计方法研究

针对现有单一目标优化存在的多目标无法兼顾导致非优化目标劣化的问题,提出了基于差异进化算法的多目标优化设计方法。首先,建立了以上方峰值最小、下方峰值最小、下方磁场梯度最小为目标的消磁绕组来调整多目标函数;然后,分别完成了以上、下方峰值同时最小,上、下方峰值及下方磁场均方根值同时最小为控制目标的设计验证。结果表明:该方法能快速得到满足不同战术指标的消磁绕组电流配置,供决策者按照自己的意图从中选择适合实际需要的满意方案。     

装甲车辆行进间炮口振动角度误差预测模型

针对射击延时过程中具有振荡性的装甲车炮口振动角度误差数据,提出了一种优化的GM(1,1)预测模型。对原始数据进行光滑性和单调性处理;对传统GM(1,1)模型的初始值进行了基于拟合误差最小化的改进;基于传统模型中背景值构造方法存在的误差,重构了传统模型的背景值。通过对高低向、方位向两组数据处理结果的分析,优化GM(1,1)模型的拟合、预测结果相对于传统模型、改进初始值模型和改进背景值模型具有较小的误差,能够较好地反映装甲火炮炮口振动角度误差的变化情况。     

基于Radon变换的弹道目标平动补偿

弹道目标平动补偿有利于弹道目标微动参数提取。针对多散射点目标平动补偿的问题,提出了一种利用Radon变换对目标整体微多普勒曲线进行参数投影来达到平动参数估计的方法。对典型弹道目标进行了建模分析,得出了其散射点微动距离表达式。根据雷达信息对目标回波进行预补偿并对预补偿结果进行时频变换,再采用Radon变换对时频曲线进行参数投影,利用熵值法对投影得到的二维平面进行参数提取。利用提取的平动参数对回波进行平动补偿,仿真结果表明了上述方法的准确性。     

共形阵列方位依赖幅相误差校正辅助阵元法

针对共形阵列方位依赖幅相误差校正问题,给出了一种新的基于辅助阵元的自校正算法。对共形阵列接收快拍数据延时,构造满足旋转不变关系的时域子对,并计算子对的协方差矩阵和四阶累积量矩阵;基于旋转不变子空间原理完成对阵列流型和信源频率的估计;利用精确校正的辅助阵元和解线性方程组,实现对信源方位和方位依赖幅相误差的估计。所给算法适用于任意共形载体,普适性强,且无需参数搜索和配对,计算量小。Monte-Carlo仿真实验证明了所给算法的有效性。     

未来空域窗预测命中点误差特性分析

分析目标提前点的误差特性是未来空域窗射击中要解决的首要问题。针对现有未来空域窗相关研究缺少误差特性分析的问题,提出了通过误差转换矩阵进行误差分析的方法。该方法在相应坐标系下建立误差模型,求得在预测迎弹面内的误差协方差矩阵,最后对协方差矩阵进行特征值分解得到目标提前点的误差特性。以跃起俯冲为例进行仿真分析,得到了目标在预测命中点的误差特性,并通过计算毁伤概率分析了各参数变化对未来空域窗的影响,结果表明,该误差分析方法正确,能为后续未来空域窗研究与工程化应用提供理论依据。     

具有谐波补偿功能的中频PWM整流器研究

为使中频PWM整流器为系统等效直流负载提供稳定直流电的同时,能够补偿系统中由非线性负载引入的谐波电流,以基于LCL滤波器的3H桥中频PWM整流器为研究对象,首先建立了一相的精确模型,然后采用电压外环PI控制和电流内环PR控制的双环控制策略,并根据LCL滤波器特点,对输入电流的相位偏差进行了精确计算及校正,最终实现了在静止坐标系下对交流输入电流进行任意波形的零静差控制和单位功率因数控制。Matlab仿真和试验结果表明:中频PWM整流器在提供稳定的直流电压的同时能够有效补偿电网谐波电流,且具有良好的动态性能。     

一种窄波束多子阵合成孔径声纳 方位空变偏航角补偿算法

为了解决方位空变的偏航角导致多子阵合成孔径声纳出现时延误差和波束照射方向改变,从而影响成像效果的问题,在窄波束条件下提出了一种针对方位空变的偏航角补偿算法。与传统算法相比,所提算法考虑了时延误差距离依赖的特点和波束照射方向改变的问题。在算法实现中,首先建立了方位空变的偏航角运动误差模型,并根据模型给出了时延误差的补偿方法;然后,用小斜视角多子阵合成孔径声纳成像算法解决波束照射方向改变的问题,并给出了偏航角波动范围的限制条件;最后,通过计算机仿真证明了本文算法正确性和有效性。