空间数据挖掘及其在军事领域的应用

空间数据挖掘是在数据挖掘的基础之上结合空间信息处理等相关领域而形成的一个新兴学科分支。本文简要介绍了空间数据挖掘的基本情况,分析了它在军事领域的应用前景,并针对战场环境表示、情报处理、战场态势评估等重点难点问题具体分析了其应用模式和方法。     

一种由分立导引头集成构建的复合末制导系统

复杂战场环境下的舰船目标探测,采用单一制导模式的末制导系统难以实现精确探测,发展多模复合制导,提高目标选择判别能力、抗干扰能力和突防能力是反舰导弹的必然趋势。充分利用红外成像和主动雷达的互补信息,从空间对准、数据关联、目标判别3个方面提出了利用分立导引头构建复合制导系统的实现方法。     

一种基于最优在线无偏估计的空间配准方法

提出了一种最优在线无偏估计(BLUE)方法,能够对时变系统误差进行实时在线估计,但是该方法是基于二维公共直角坐标系内平移变换的,不能直接在实际工程中应用。针对上述问题,提出了基于ECEF坐标转换的BLUE方法,解决了多传感器多目标背景下的绝对空间配准问题;同时将改进后的BLUE方法应用到相对空间配准问题中,结果验证了该方法的正确性和有效性。     

2013—2015年BDS空间信号测距误差的精度评估

基于武汉大学发布的精密星历,计算2013年1月至2015年9月北斗广播星历的轨道、钟差和空间信号测距误差,并对其进行统计分析评估。结果表明：北斗卫星的径向精度总体上优于0.7 m、法向精度总体上优于1.4 m,且无明显的长期变化趋势;在切向精度上,倾斜地球同步轨道和中轨道优于2.1 m,高轨道的切向精度已从14 m左右提升至8 m左右;北斗高轨道、倾斜地球同步轨道、中轨道的钟差精度分别为6.3 ns, 4.7 ns, 4.3 ns;所有卫星的钟差精度总体上优于6 ns;所有卫星的空间信号误差精度总体上优于2 m,从长期来看,中轨道卫星的空间信号误差精度较为稳定;倾斜地球同步轨道和高轨道卫星的空间信号误差精度存在一定的波动。     

教育作用下的城市民汉居住空间分异研究

新疆各民族之间历来有着大杂居、小聚居的传统,随着工业化与城市化的不断发展,具有不同经济水平、文化背景和社会特征的族群聚居于城市,以一定尺度为标准的社会分层重塑着城市的物质空间和社会空间.教育具有分层作用,使具有共同教育需要的人聚集居住,加速特定居住区的空间流动与重组,丰富了城市居住空间结构,也不可避免的产生了居住空间分异现象.     

应用地面电磁发射清除空间碎片方法

针对传统化学发射的空间碎片清除技术成本过高、难以实施的问题,提出应用地基电磁发射方式的空间碎片清除新方法。通过地面电磁发射的方式以低成本将射弹运送至空间,并通过释放空间微粒云团控制空间碎片离轨,进而实现对空间碎片的清除。由于取消使用占绝大部分成本的化学推进剂,所提出的应用地基电磁发射的空间碎片清除技术为空间碎片低成本清除提供了有效解决途径。     

间歇采样移频重复转发高效干扰方法研究

针对传统的间歇采样重复转发干扰不能完全对准真实目标,且干扰作用效果单一的缺点,分析了间歇采样重复转发参数对干扰效果的影响,确定调频参数,使得压制假目标群完全对准真实目标;提出一种基于移频重复转发的高效干扰方法,对采样周期内频率分量位于带宽两端的采样信号,采用分段移频的方法,使得转发的子脉冲在同一时刻叠加脉压增益,形成超前或滞后的欺骗假目标,频率分量位于带宽中间采样信号采用固定移频调制,形成压制假目标群。仿真结果验证了假目标空间分布推导的准确性,该方法可对真目标同时进行欺骗和压制干扰,具有双重作用效果,资源利用高效。     

地心轨道引力波探测无拖曳系统平动控制策略

探讨了一种针对空间引力波探测任务的在轨无拖曳控制技术,基于未来可行的地心轨道探测任务背景进行分析设计,并对搭载两颗检验质量的在轨无拖曳系统进行航天器与质量块间相对运动动力学及耦合特性建模。同时,初步分析了任务中无拖曳系统指标和摄动,并设计了基于频域H∞最优控制理论的系统相对平动控制律。数值仿真结果表明,当双检验质量在轨无拖曳系统各检验质量按激光测距呼吸角排列时,采用无固定追踪点策略且在非敏感轴无悬浮控制输入的情况下,可以实现航天器对基准点的追踪,并满足系统频域性能指标的要求。同时,每颗检验质量的时域偏移量可以控制在微米级别,从而获得任务所需的纯引力基准。     

子空间预测控制在固体氧化物燃料电池中的应用

为使固体氧化物燃料电池(SOFC)输出满足一定约束的稳定电压、提高其输出功率跟踪性能,采用文献中给出的SOFC动态模型,设计了基于子空间矩阵的预测控制器。将子空间辨识和预测控制算法结合起来,直接从开环输入输出数据获得预测控制器的控制矩阵,而不须经过中间参数模型辨识的步骤。仿真结果验证了所提子空间预测控制算法(SPC)的实用性。     

基于DSP的目标定位跟踪硬件融合平台的设计

声探测技术用于低空低速飞行目标的跟踪定位,而红外图像探测器能跟踪中低空飞行目标。然而现在缺乏能处理两种或两种以上探测系统的硬件平台。基于这种现状,设计了一个硬件融合平台,既可以用于红外机动目标的跟踪,也可以用于声探测目标的定位处理。融合平台的设计,不仅弥补了不同平台之间的缺陷,又发挥各探测平台的优点。系统整体设计框架采用DM642+FPGA。在声探测软件设计中,设计了UART驱动,并用C语言编写了伪线性卡尔曼滤波定位算法,并且成功将跟踪算法移植到了硬件平台中,有效跟踪到飞行目标。