星载SINS/GPS自主组合导航系统仿真研究

重点讨论了应用于低轨道卫星的自主组合导航滤波器设计问题。考虑星上环境、精度要求和可靠性,对标准卡尔曼滤波器进行了改进。采用加权衰减记忆滤波抑制滤波发散,同时设计简易的最小二乘器实时监控卡尔曼滤渡过程是否发散,若发散则重置,进行分段滤波。通过仿真,证实了该方法的可行性,且滤波效果较理想、精度较高。     

城市道路GNSS脆弱性评估技术

全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)在交通领域应用广泛,其服务性能的可靠性受到交通用户日益增长的关注.但是,由于系统故障、电离层闪烁、多路径效应、电磁干扰等脆弱性因素的存在,GNSS存在固有脆弱性,它影响GNSS的服务性能,甚至给用户带来巨大风险.当GNSS服务性能受到脆弱性因素干扰时,评估GNSS脆弱性,并且为用户提供及时的脆弱性告警,可以有效降低脆弱性因素对用户服务性能的影响.为评估不同城市道路环境下的GNSS脆弱性,在现有GNSS脆弱性评估算法的基础上,针对城市道路环境的特点,提出了相应的GNSS交通应用脆弱性评估指标;并采用基于信息熵权的数据融合算法,计算导航场景距正负理想场景的距离,实现了多个导航场景的脆弱性评估.路测实验表明,隧道、城市峡谷、林荫道和开阔路段的脆弱性依次降低,该方法所选取的脆弱性评估指标和采用的脆弱性评估算法可满足城市道路GNSS脆弱性评估需求.     

基于GPS/SINS/里程计的车载组合导航研究

GPS/SINS组合导航系统虽然能很好地解决惯导系统的误差累积问题,但当GPS信号失效时,GPS/SINS组合导航系统不能正常工作或导航能力急剧降低。为提高车载松组合导航系统的精度和完整性,提出在GPS失效时采用OD(里程计)辅助SINS实现导航,推导出所需的GPS/SINS组合导航滤波方程和OD/SINS组合导航滤波方程,并进行地面车载试验。实验结果显示在GPS短时失效时,OD/SINS组合导航具有较高导航精度。     

GPS伪卫星发射机的测试和技术研究

以一颗自主研发的GPS伪卫星为例,主要介绍了对于GPS伪卫星发射机的测试方法。首先介绍了伪卫星发射机的原理与设计以及各个主要模块。随后,逐一描述了对这些模块所进行的测试方法,并给出最终测试结果。最后,总结和分析了这些结果对伪卫星正常工作的影响。分析结果表明,该伪卫星的设计,达到了设计指标,满足了实用需求,其测试和分析方式具有普适性,能够应用于一般伪卫星的测试。     

单基线姿态测量的RAIM算法研究

当载体安装有GPS接收机和多个天线时,可以得到其姿态信息(航向角、俯仰角、横滚角);论述了利用载波相位姿态测量的解析法,利用了基线长固定的条件,在整周模糊度初始化时进行粗搜索,利用模糊度函数法进行判断筛选整周模糊度组合,减少了搜索空间;接收机自主完好性监测(RAIM)的概念被引入到姿态测量算法中,有效地剔除问题卫星,改善AFM算法;系统姿态测量结果达0.1标准差,故障卫星可由RAIM检测并剔除;结果表明RAIM算法能有效提高姿态测量结果可靠性。     

基于多传感器融合的水下机器人导航系统

本文提出了一种水下机器人自主导航系统设计方案.建立了导航系统模型和传感器误差模型,分别以捷联惯导、电子罗盘、深度计作为观测量,通过多传感器信息融合技术实现自主导航.仿真结果表明,该系统能够在保证容错性和实时性的同时,达到较高精度.     

静液驱动二次调节系统动态速度刚度的研究

通常认为动态速度刚度低是二次调节系统，乃至泵控系统致命的弱点，因而寻求提高二次调节系统的动态速度刚度的基本方法，进而用于二次调节系统的控制器设计，具有很大的理论与实用价值。本文采用仿真方法研究各种基本校正措施对二次调节系统动态速度刚度的影响，并得到一些有益的结论。     

二级倒立摆的二次型最优控制研究

倒立摆系统以其自身的不稳定性而难以控制，也因此成为自动控制实验中验证控制策略优劣的极好的实验装置。针对二级倒立摆系统的平衡控制问题，对其进行数学建模，应用二次型最优控制理论设计了控制器。仿真结果表明，二次型最优控制对于典型非线性自不稳定系统有着很好的控制能力。     

基于实时交通信息的动态路径规划技术

随着我国实时交通信息采集与发布系统的完善,车辆导航系统动态路径规划技术的研究具有重要的实际应用价值。本文在研究动态路网模型及其算法的基础上,结合实时交通信息,提出并实现了一种适合国内车载导航应用的动态路径规划的改进方案。仿真结果验证了其有效性。     

基于MATLAB的扩频通信系统仿真研究

本文阐述了扩展频谱通信技术的理论基础和实现方法,利用MATLAB提供的可视化工具Simulink建立了扩频通信系统仿真模型,详细讲述了各模块的设计,并指出了仿真建模中要注意的问题。在给定仿真条件下,运行了仿真程序,得到了预期的仿真结果。同时,利用建立的仿真系统,研究了扩频增益与输出端信噪比的关系,结果表明,在相同误码率下,增大扩频增益,可以提高系统输出端的信噪比,从而提高通信系统的抗干扰能力。