基于BP人工神经网络的GPS/SINS组合导航算法

基于扩展Kalman滤波的GPS/SINS组合导航算法,需要对原始的非线性连续系统模型进行线性化和离散化处理,要求系统噪声和测量噪声为零均值的高斯白噪声,且易于出现滤波器发散。BP人工神经网络无需对所求解的问题建模,能够很好地逼近系统非线性特性,获得较高精度的导航定位信息;还具有计算过程稳定,不涉及矩阵求逆,不需要迭代逼近,以及容易实现并行处理等优点。设计适用于GPS/SINS组合导航系统的BP网络模型,并在标准的BP算法基础上,采用共轭梯度法改进网络训练速度及精度。最后,通过仿真算例说明BP网络方法用于GPS/SINS组合导航计算的可行性。     

“伽利略计划”——中国航天技术发展的“助推器”

欧盟于1999年提出了旨在建立全球卫星定位导航系统的“伽利略”计划。该系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成,可以覆盖全球,预计将在2008年投入使用。“伽利略”计划的投资总额估计高达33亿欧元。“伽利略”由欧盟的戴姆勒—克莱斯勒研究和科技中心研制,系统的基本构成包括星座与地面设施、服务中心、用户接收机等。我们知道,GPS星座由28颗卫星(4颗为备用星)组成,分布在6个轨道面内。“伽利略”有30颗卫星组成主系统,卫星采用中等地球轨道,均匀地分布在高度约为2.4万千米的3个轨道面上,另有12颗作为辅助运行,在个别卫星失灵的情况下起替…     

强化学习在多阶段装备组合规划问题中的应用

针对多阶段武器装备组合规划中的选择难、规划难问题,提出基于多目标优化算法以及强化学习技术的混合优化方法。在各个阶段以装备组合效能最大和成本最小为准则,构建单阶段多目标优化模型,并设计基于非支配排序遗传算法的求解算法以生成各阶段的Pareto解,在此基础上建立多阶段的组合优化模型。通过强化学习的Q-Learning方法,在各阶段的Pareto解中采用探索或者利用两种模式,生成各阶段的装备组合,并指导下一阶段的装备选型,从而生成整个周期内的规划方案。通过对比实验分析,验证了所提模型和算法的有效性,能够为多阶段武器装备组合规划提供辅助决策。     

Vondrak-Cepek组合滤波在北斗共视和卫星双向时间比对融合中的应用

为减小卫星双向时间比对(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)中的周日效应,利用北斗共视链路没有周日效应的特点,通过Vondrak-Cepek组合滤波方法对中国科学院国家授时中心(National Time Service Center, NTSC)、德国物理技术研究院(Physikalisch-Technische Bundesanstalt, PTB)以及中国计量科学研究院(National Institute of Metrology, NIM)间的北斗共视时间比对结果分别与硬件卫星时间和距离测量设备(SAtellite Time and Ranging Equipment, SATRE) TWSTFT和软件接收机(Software-Defined Radio, SDR)TWSTFT结果进行了融合处理。采用时间偏差和幅值频谱两个指标以及GPS精密单点定位(Precise Point Positioning, PPP)时间比对分别对融合结果进行内外符合评估。结果表明,经过Vondrak-Cepek滤波的融合结果中周日效应基本消失,其与GPS PPP链路差值结果的绝对值保持在链路校准的不确定度范围内。对于长基线NTSC-PTB链路,融合结果1 d的时间偏差稳定度对SATRE和SDR TWSTFT的增益因子分别为1.85和1.81;对于短基线NTSC-NIM链路,融合结果对SATRE和SDR TWSTFT的增益因子分别为1.69和1.59。融合结果的短期稳定度显著提高。     

基于AKF的AUV对接回收组合导航研究

针对自主水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)在回收过程中的组合导航精度问题,提出了一种改进的高斯距离迭代法及改进的自适应卡尔曼滤波算法(Adaptive Kalman Filter,AKF).基于AUV回收对接系统,研究并建立了针对惯导SINS、超短基线USBL、多普勒计程仪DVL和深度计的基于斜距的组合导航模型.通过对SINS/USBL/DVL/深度计组合导航量测信息误差特性分析,设计了改进的基于斜距的SINS/USBL/DVL/深度计组合导航模型;针对该模型突出的滤波发散问题,设计了基于滤波收敛性判据和强跟踪滤波思想改进的AKF滤波算法进行有机融合.仿真结果表明,此研究使实际AUV系统具有更高的滤波精度和可靠性.     

基于差分进化算法的运输直升机人员装载问题

针对空中突击作战中运输直升机资源有限、人员装载需求较大的特点,在满足装载原则约束的前提下,建立了以空间利用率最大化为目标的运输直升机人员装载模型,并提出了一种动态的差分进化算法对模型进行求解.该算法对传统差分进化算法的控制参数进行调整,同时加入个体适应度参数,设计了动态精英变异算子和动态二项式交叉算子,仿真实验证明,该算法可对运输直升机人员装载问题进行有效求解.     

来自苍穹的“神神魔”——太空力量对海上作战的影响

茫茫太空,有众多卫星在巡弋邀游,有航天飞机穿梭其间,有各种天基武器频发激光束、粒子束……以上场景不再是科学幻想,而是现代及未来战争的真实写照。世界强国以太空为制高点的新一轮角力在进一步加剧,太空越来越成为现代战争极为重要的战略空间,并对海上作战产生日益深刻的影响。     

全波段一体化侦测设备的需求与可行性分析

分析了外军通信系统配置现状及作战中实施有效侦测的军事装备需求,并结合技术指标的先进性原则探讨了全波段侦察测向设备一体化的可行性方案。最后给出全波段通用的侦察测向一体化设备的主要战术性能和技术指标。     

GNSS/SINS组合导航在地地导弹中的工程应用

介绍了基于Kalman滤波的GNSS/SINS组合导航技术在地地导弹中的应用,在发射点惯性坐标系中建立了便于工程应用的数学模型,针对某型号进行了位置速度仿真,并和目前在工程实际中应用的加权平均组合方法进行了比较。仿真结果表明,Kalman滤波技术可以应用于地地导弹工程实际中。