BDS3／GPS PPP-B2b定位收敛性能分析

基于BDS3提供的PPP-B2b服务,测试分析了不同伪距精度的接收机在PPP-B2b定位收敛时间和收敛精度等方面的差异.结果表明:BDS3单系统定位精度静态30min可收敛至水平方向优于0.15m,高程方向优于0.17m;BDS3／GPS双系统定位精度静态20min可收敛至水平方向优于0.11m,高程方向优于0.13m;相比于BDS3单系统,双系统定位精度水平和高程方向分别提升26.7％和23.5％.此外,平均伪距精度为1.681m的A接收机,其BDS3单系统PPP-B2b定位收敛30min后精度为0.331m,BDS3／GPS双系统收敛20min后精度为0.250m;平均伪距精度为0.873m的B接收机,单系统和双系统对应的收敛精度分别为0.221m和0.167m;两者相比,B接收机的平均伪距精度提高0.808m后,使用其进行PPP-B2b测试BDS3单系统和BDS3／GPS双系统的收敛精度分别提升33.4％和33.2％.     

FMS偏航距试飞评估方法研究

偏航距是飞行管理系统(FMS)中的关键参数,其计算精度直接影响FMS导航、引导、自动飞控的功能和性能。因此,在FMS试飞评估中,首先要考虑的是偏航距的评估。本文着重研究了基于等角航线和大圆航线的偏航距计算模型,并针对这两种模型设计试飞评估方法,最后依托某国产飞行管理系统完成了实际试飞验证,证明了基于大圆航线的偏航距评估方法的高精确度。     

超磁致伸缩驱动器设计方法的研究

在分析超磁致伸缩材料(GMM)工作特性、超磁致伸缩驱动器(GMA)基本结构与工作原理的基础上,给出了机电磁设计参数的确定准则和数学模型,提出了超磁致伸缩驱动器的一般设计理论与方法.在该方法指导下设计实现的超磁致伸缩驱动器最大输出位移达36 μm,定位精度为0.1 μm,性能达到设计要求.试验结果验证了该方法的可操作性和有效性.     

面曝光快速成形系统升降工作台运动精度研究

介绍了面曝光快速成形实验系统的基本原理,构建了由运动控制卡、驱动器、精密滚珠丝杠、直线导轨等组成的升降工作台,并对其运动精度进行了测试和评定．工作台向下进给时,定位精度为10．9μm,单向重复定位精度为10．8μm;工作台向上进给时,定位精度和单向重复定位精度都为7．6μm．测试结果表明,该系统能够满足制作小尺寸零件的精度要求．     

长距离GNSS网络差分定位系统服务性能评估

介绍了GNSS网络差分定位系统覆盖区域、定位精度、服务可用性的测试方法,利用多模卫星实测数据,对长距离GNSS差分定位系统的服务性能进行了评估测试.测试结果显示:系统动态RTK定位平面精度优于2 cm,高程精度优于6 cm;动态伪距差分定位精度优于1 m;可用性指标优于97.7%.本研究验证了长距离GNSS网络差分定位系统在多模GNSS融合定位技术支持下,具备厘米级实时精密定位以及亚米级导航服务能力,可为同类系统的建设与应用提供技术积累和基本参考.     

自由空间光通信精跟踪模糊控制系统的设计

针对空间光通信中捕获、瞄准和跟踪(ATP)技术的精跟踪系统对信标光斑实时准确跟踪需求,设计了基于前馈补偿的比例,积分和微分(PID)模糊控制系统,采用camera-link接口的高帧频CMOS相机和大规模FP-GA芯片设计了精跟踪处理控制平台,并将图像处理、前馈补偿和PID模糊控制等功能全部集成在FPGA芯片内部。实验结果表明,前馈补偿模糊PID控制具有更强的系统适应性,精跟踪系统带宽达到300 Hz,对大于100 Hz的高频振动频谱仍然有很好的抑制补偿效果,尤其对于低于60 Hz的主要扰动频谱具有很好的跟踪补偿效果,抖动压缩比达到90%以上,抖动均方差小于1 pixel,定位精度约为1μrad。     

周期式高梯度磁选机磁系磁场的分析与应用

当励磁电流为200 A时,计算了周期式高梯度磁选机线圈轴线轴向和距轴线0.15 m处径向的磁感应强度,并运用ANSYS有限元分析软件分析了屏蔽铁铠和磁极对线圈磁场特性的影响,同时采用该设备进行了高岭土磁分离除铁实验. 结果表明,距线圈中心0.1 m轴线轴向为0.326 T的均匀磁场,随着与中心距离的增加磁感应强度大幅下降;距轴线0.15 m径向的磁感应强度很小,在端面效应的作用下达到最大值0.064 T;安装屏蔽铁铠和磁极,线圈中心均匀磁场的磁感应强度提高至0.95 T. 在矿浆流速为0.7 cm/s,背景磁感应强度为1.1 T下,一次磁选将高岭土的Fe2O3的质量分数由1.35%降至0.63%,白度由68%提高至89%.     

基于GPS/INS的图像目标实时定位方法研究

为了得到高精度的定位图像，采用目前广泛应用的全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)，结合连续成像设备，进行图像目标的实时三雏定位。为提高定位精度，将GPS定位数据和INS姿态数据进行融合；应用空间几何以及误差反传，提高垂直精度。通过试验，定位精度小于1m，能够满足要求。     

提高定位精度及完好性增强的GBAS实验系统开发

针对GBAS地面系统的增强技术提出一种提高定位精度及完好性增强的改进算法。首先通过载波相位数据预处理,修正和去除周跳及残差,并引入无码载偏离平滑技术来解决电离层误差加剧问题,使平滑伪距的定位精度得到提高。在完好性方面,引入示警阈值辅助法,能够有效地避免较大偏差卫星伪距修正量的误差估计对接收机的整体剔除。在地面发射VDB报文前,验证了所发射伪距修正量的正确性。实验表明,新算法可有效减少电离层误差和较大伪距修正量误差对星基导航精密进近的精度影响。     

基于UKF的海底集矿车组合导航研究

针对扩展卡尔曼滤波(EKF)在海底集矿车组合导航系统应用时存在着计算复杂、线性化误差大等问题,基于附加打滑参数的履带车运动学模型,将无色卡尔曼滤波(UKF)用于集矿车长基线声学导航(LBL)与推算导航(DR)的组合导航系统中.考虑到测量数据时延,组合导航系统融合LBL与DR信息,得到海底集矿车位置估计.研究结果表明:采用EKF方法,测量数据时延0,0.5,2s时,东向定位精度为0.14,0.32,0.48m,北向定位精度为0.13,0.28,0.44m;采用UKF方法,测量数据时延0,0.5,2s时,东向定位精度为0.10,0.26,0.37m,北向定位精度为0.09,0.24,0.34m.测量数据时延越短,EKF,UKF的位置估计效果都会越好.但与EKF方法相比,UKF方法能够明显减少组合导航系统的线性化误差,提高海底集矿车导航系统的精度与稳定性.     

Tunnel personnel positioning method based on TOA and modified location-fingerprint positioning

To position personnel in mines, the study discussed in this paper built on the tunnel personnel positioning method on the basis of both TOA and location-finger print(LFP) positioning. Given non-line of sight(NLOS) time delay in signal transmission caused by facilities and equipment shielding in tunnels and TOA measurement errors in both LFP database data and real-time data, this paper puts forth a database data de-noising algorithm based on distance threshold limitation and modified mean filtering(MMF), as well as a real-time data suppression algorithm based on speed threshold limitation and MMF.On this basis, a nearest neighboring data matching algorithm based on historical location and the speed threshold limitation is used to estimate personnel location and realize accurate personnel positioning.The results from both simulation and the experiment suggest that: compared with the basic LFP positioning method and the method that only suppresses real-time data error, the tunnel personnel positioning methods based on TOA and modified LFP positioning permits effectively eliminating error in TOA measurement, making the measured data close to the true positional data, and dropping the positioning error:the maximal positioning error in measurements from experiment drops by 9 and 3 m, respectively, and the positioning accuracy of 3 m is achievable in the condition used in the experiment.     

基于卡尔曼平滑的AWKNN室内定位方法

基于接收信号强度指示的WIFI室内定位方案存在采集信息跳变现象,进而影响定位精度的问题,提出一种基于卡尔曼滤波的改进自适应加权K最近邻（AWKNN）定位方法。对比分析多种平滑RSSI算法可行性,验证基于卡尔曼滤波对RSSI值进行平滑处理的优势,结合AWKNN算法并采用均方差计算匹配度,通过实时监控相匹配的无线接入点个数后自动调整均方差分母大小,以此实现定位误差的有效控制。实验结果表明,该基于卡尔曼的AWKNN算法在稳定性和定位精度方面较传统WIFI指纹算法有较大幅度提高。     

一种基于单基站的协作定位算法

为抑制蜂窝网中非视距(Non-line-of-sight,NLOS)误差对定位精度的影响,提出了一种利用移动终端间的协作信息提高定位精度的算法。该协作定位算法根据基站测量信号到达时间(Time of Arrival,TOA)和到达角(angle of arrival,AOA)信息,选择距离基站最近的目标终端,利用目标终端与其它终端间的协作信息进行位置修正。仿真结果显示该算法不仅提高了定位系统的整体性能,而且在移动终端距离基站比较远的情况下,定位精度高于传统的TOA/AOA定位算法。     

不同地形条件下的AW3D30、SRTM3和ASTER GDEM高程精度分析

以广东部分山地丘陵为研究区域, 分析了数字高程模型AW3D30、SRTM3 V4.1和ASTER GDEM V3的高程精度。利用车载动态PPP技术对沿广州、惠州、韶关、清远约730 km的线路进行了数据采集, 并由CSRS-PPP定位服务系统解算得到动态点的WGS84坐标, 再通过重力场模型EIGEN-6C4将动态点的大地高转换为正常高, 最后对3种数字高程模型进行高程检核。结果表明: AW3D30、SRTM3 V4.1和ASTER GDEM V3的平均误差分别为0.55、0.17、1.59 m, 均方根误差分别为3.78、5.84、8.88 m。3种数字高程模型的平均误差在不同海拔区间差异明显, 其中AW3D30在不同海拔区间的平均误差振幅相对较小, 在2.18 m以内; SRTM3 V4.1的平均误差与海拔为负相关关系, 平均误差随着海拔的升高由正值逐渐转为负值; ASTER GDEM V3的平均误差在(0 m, 250 m]海拔区间为2 m左右, 在(250 m, 800 m]区间为-2.28 m。AW3D30的均方根误差与标准差整体上随着海拔的升高而减小, SRTM3 V4.1随着海拔的升高而增大, ASTER GDEM V3无显著规律, 在(100 m, 250 m]区间优于7.69 m, 在其余区间优于9.86 m。     

基于改进传播算子的双基地多输入多输出雷达参数估计

针对双基地多输入多输出（MIMO）雷达系统中，多目标波离方向（DOD）和波达方向（DOA）联合估计精度低的问题，提出了一种改进的传播算子（PM）方法。根据传播算子定义要求提取存在旋转不变结构的相关数据，组合相关数据求得协方差，采用前后向平滑方法求得传播算子，根据其内部结构特征求出旋转不变因子，估计出DOD和DOA的值。仿真结果表明:与传统的旋转不变子空间算法和PM算法相比，该方法具有更高的估计精度，在低信噪比时与传统的PM算法相比最大均方根误差相差4 dB，性能更加稳定，更适合低信噪比时的DOD和DOA高精度估计。     

典型盐沼植被区数字地形模型的构建

以连云港北太平庄闸与临洪河口淤泥质海岸带的典型盐沼植被区为研究对象,运用反距离加权法、径向基函数插值法、基于TIN的线性内插法和普通克里格插值法构建研究区数字地形模型,并选用误差平均值、均方根预测误差（RMSE）以及误差可视化模型等指标由点到面地分析构建数字地形模型的精度。结果表明,应用基于TIN的线性内插算法得到的研究区数字地形模型精度最高,平均误差为-0.010,均方根预测误差为0.097。该研究为进一步探讨盐沼植被区盐土植被的类型、群落结构的分布特征与数字地形模型的关系提供了数据支撑和理论基础。     

基于遥感的土壤电阻率估算研究

以我国长江中下游的南京及其周边15个市（县）为例,采用野外测定、室内分析与遥感反演相结合的方法,开展了土壤电阻率估算研究.选用影响土壤电阻率的土壤水分、土壤温度、土壤可溶盐总量与土壤阳离子交换量等4个主要因子,遥感反演土壤水分和温度空间分布,以获取估算土壤电阻率所需要的主要参数;采用偏最小二乘二次多项式（PLSQM）模型对不同地表覆盖类型下的土壤电阻率进行估算,PLSQM估算模型的估算值与实测值的相关系数达到0.85,平均相对误差（MRE）为19.02%,均方根误差（RMSE）为7.79.结果表明,草地、农田、林地3种不同地表覆盖类型下土壤电阻率有明显差异,PLSQM模型实现了较高估算精度,具有较好的应用潜力.     

LMS滤波算法在连线干涉测量中的应用研究

对航天测控信号进行滤波处理将有利于提高系统的测量性能。针对连线干涉测量（connected elements interferometer,CEI）因以载波时延为测量量,使其测量精度与载波差分相位估计性能直接相关,且该性能主要受近载频噪声影响这一问题,提出了采用最小二乘法（least mean square,LMS）算法对测控信号进行滤波处理以提高载波差分相位估计精度的思路。首先给出了基于LMS算法的相位估计方案;然后分析了其可行性和存在的问题;最后将LMS算法应用于CEI测量仿真和同步卫星观测试验中。仿真和实测数据处理表明：LMS算法可提高CEI测量性能,在同样数据处理长度下,滤波处理后载波差分时延估计精度提高了大约1.42倍;或在同样数据情况下,滤波处理可以降低数据的信噪比为6dB。     

车载GPS/DR组合导航系统的数据融合方法研究

GPS/DR组合导航系统是非线性的,扩展卡尔曼滤波(EKF)可以利用线性化技巧将其转化为线性滤波问题,但这一过程会使得滤波结果出现很大误差。针对这一问题,将改进的粒子滤波方法(UPF),即将无迹卡尔曼滤波(UKF)与粒子滤波(PF)相结合,应用到GPS/DR组合导航系统中,避免了EKF的线性化近似过程,同时优化了PF算法,提高了定位精度。实验结果表明,与EKF和PF算法相比,UPF算法具有更高的鲁棒性和更好的定位效果。     

济南短历时暴雨强度公式研究

文章基于暴雨强度公式在城市雨水利用与防洪排涝中的重要地位,选择可代表济南市区降雨特点的黄台桥站的降雨资料,采用年最大值法进行数据选样,利用耿贝尔曲线进行频率调整,采用计算机辅助的图解法与线性最小二乘法相结合的综合方法,推求雨强公式中各待定参数值,并进行精度分析.结果显示：（1）重现期10年以下的均方差符合标准要求;（2）重现期大于10年可与2004年版公式联合求解,取二者中较大值作为城市雨水利用工程的设计依据.