一种基于矢量跟踪的GPS/INS 深耦合跟踪环路设计

针对 GPS 与 INS 两路数据更新频率不一致的问题,提出一种基于矢量跟踪的 GPS/INS 深耦合跟踪环路设计方法.利用滤波外推与CIC滤波相结合的方法,将误差修正后惯导信息回馈到各矢量信号跟踪信道,以调控伪码和载波数控振荡器(controlled oscillator,NCO),实现了跟踪环路的闭合,最终建立起了两路相互独立数据之间相互辅助、相互修正的关系.仿真实验结果表明,设计的GPS/INS深耦合跟踪环路能实现低载噪比和高动态信号的跟踪.     

遥测天线基于数据流中GPS信息的引导

针对常规兵器靶场试验中,传统遥测天线由雷达提供引导数据时存在远射程不能全弹道跟踪目标的问题,提出了利用遥测数据流中的GPS等位置信息作为导引数据,引导遥测天线跟踪被测目标的方法,该方法从遥测数据流中实时提取GPS位置信息,利用遥测数据流中的位置信息与理论弹道比较、弹道预测和修正等算法,实时引导天线准确地指向飞行目标。试验表明,这样既解决了接收到的遥测数据质量不高问题,也解决了数字引导方式下雷达提供的导引数据非全弹道问题,实现遥测天线全弹道、精准地指向飞行目标,从而提高遥测接收能力。     

被动微波导引头修正导引规律研究

通过对被动微波与红外成像复合导引头在交班时存在对同一目标跟踪点不一致问题的研究,分析出其对同一目标跟踪点不一致的原因。针对此问题,研究了微波相位干涉仪的修正导引规律;推导出实现偏移量修正的导引律,给出工程实施方案。对在交班时因复合导引头跟踪点不一致对弹道产生的扰动影响进行了仿真分析。结果表明:跟踪点不一致问题在交班时对弹道扰动有一定的影响,加入修正导引规律后,弹道参数曲线在末端振荡激烈,需要更大的过载等,说明了偏移量修正的有效性。     

SINS/GPS超紧致组合导航系统设计及分析

在GPS软件接收机和SINS辅助GPS跟踪技术的基础上,提出了一种SINS/GPS超紧致组合导航方案。该超紧致方案在GPS软件接收机的捕获环节中加入了基于相位估计的精细捕获算法,从而提高了频率捕获精度,省略了频率跟踪牵引过程;在信号跟踪环节中,利用SINS位置、速度信息与卫星参数,求取接收机与卫星之间的径向距离和径向距离率,为码环、载波环提供辅助,从而降低了载体动态变化对跟踪环的影响,提高了跟踪环的动态跟踪性能;同时,降低载波环噪声带宽,减小码环相关间隔,从而提高了载波环和码环的跟踪精度。     

基于雷达与光电经纬仪协同工作的外弹道测试方法

文中在分析雷达与光电经纬仪两种外弹道跟踪测量设备特点的基础上,提出了一种运用二者协同工作方式完成武器系统靶场试验外弹道的测量方法,同时,较为详细的推导了在光电经纬仪跟踪不理想的情况下,结合雷达的测距信息处理目标坐标的计算方法,该方法不仅可以提高光电经纬仪的跟踪能力,而且还可以在光电经纬仪跟踪不理想的情况下利用数据融合的方法处理出更多的弹道坐标.     

遥控指令弹道修正弹外弹道最优预测模型

根据遥控指令弹道修正弹的外弹道数据特点，在广义Kalman数据估计的基础上，提出了一种基于弹道扰动噪声估计的弹道修正弹外弹道最优预测模型。该方法摆脱了对于弹道状态方程中发射前扰动噪声数据的依赖，避免了由于扰动噪声非实时性估计而产生的计算误差。文中把弹道扰动噪声分为常值噪声和均值为零的高斯白噪声，并对噪声估计的准确性进行了详细的定量分析。根据对遥控指令弹的观测段弹道扰动噪声估计的结果，改进了观测段的弹道估计算法，降低了计算量，提高了非观测段弹道预测的精度。仿真计算结果验证了文中模型的正确性。     

基于载波相位的高精度惯性组合导航系统研究

研究了一种利用GPS差分载波相位和惯导组合构成高精度组合导航系统的算法,建立了以载波相位双差观测量对惯导位置误差直接进行观测的数学模型,利用卡尔曼滤波器进行数据融合,可以达到厘米级的组合导航系统定位精度.同时,为了解决使用GPS载波相位观测量过程中出现的周跳问题,文中充分利用由该组合方案得到的高精度定位信息以及惯导在短时间内可保持高精度的特点,提出了迅速修复周跳和重新确定整周模糊度的方法,并通过仿真验证.     

基于GPS测量的弹道落点快速算法

将GPS接收机应用于弹道修正引信的关键技术之一是根据GPS测量的一部分弹道数据预测弹道的落点.文中采用正交多项式拟合弹道和误差补偿的方法预报弹道的落点,大大降低了预报落点的偏差,对GPS应用于弹道修正引信弹道的解算具有重要意义.     

舰炮间瞄射击的辨识修正方法

为克服舰炮对岸射击时有时不能进行射击修正的缺陷,提出了利用舰载观测器材跟踪飞行弹丸坐标,辨识弹道气象参数,求取弹着偏差量的射击修正方法.通过对影响弹丸飞行弹道因素的分析,确定了需辨识的参数和弹道方程组模型,建立了基于非线性最小二乘的弹道辨识算法模型.仿真试验证明了本方法的正确性和可操作性,对于提高舰炮对岸射击精度具有重要作用.     

基于飞行器测量数据误差分离的融合算法

讨论利用飞行器的内外弹道测量数据分离控制系统误差和外弹道跟踪系统误差问题。在惯性坐标系的速度域上,通过内弹道测量数据和控制系统误差系数表示内弹道及联系内外弹道的微分方程,建立了基于内外弹道测量数据和非线性融合参数模型,给出了模型的优化方法,参数估计方法及算法。文中方法直接在内外弹道测量数据上建模,模型物理背景明确,可通过对测量原理的分析,提高误差分离精度。计算结果表明,该方法计算速度快、精度高、稳健性好。     

外测转发器＜ns级精度＞群时延参数的测试

简述了利用ＧＰＳ测量系统进行外测定轨的重要性，阐明了国内外达到的测试水平和存在的问题，提出了有效解决测试精度的脉冲调制解调技术，采用测量时间间隔代替相位测量，能有效地使同频与不同频系统达到ｎｓ级群时延测量精度，可以帮助解决ＧＰＳ系统校零的难题。     

GPS在弹道导弹制导工具误差分离中的应用研究

随着一种高精度的弹道导弹外弹道测量途径GPS的产生，弹道导弹制导误差的分离工作就变得相对简单了。在分析了GPS用于靶场外弹道测量的可行性和实验方案之后，推导了使用精确外测数据对导弹飞行轨迹偏差尤其是制导误差进行分离的方法和过程；着重研究了在制导误差分离工作中占统治地位的制导工具误差系数分离工作的Bayes方法；分析了在具备高精度GPS外测数据时制导工具误差系数分离结果的精度变化情况。     

全球定位系统在外弹道测量中的应用

全球定位系统（ＧＰＳ）已引起军事技术部门的普遍关注，各国都在研究它在试验场、野战、外弹道测量中的具体应用。为了对ＧＰＳ技术有所了解，对ＧＰＳ技术的基本原理及在兵器技术中的应用，作了简要介绍，希望在兵器总体设计与外弹道测量中能应用ＧＰＳ技术。     

基于改进无迹卡尔曼滤波的弹道射程修正算法研究

以全球定位系统（GPS）作为弹载测量系统的弹道射程修正弹,存在GPS动态数据易受测量噪声与系统噪声污染或在高过载环境中发生定位丢失、数据异常等问题。为了降低弹道数据测量误差,并减小对射程修正时刻预测的误差,提出了基于牛顿插值法的改进无迹卡尔曼滤波(UKF)算法,以重新估计具有粗大误差的测量数据,从而降低异常测量值和定位失锁情况对滤波效果的影响,提高UKF算法对测量数据误差的敏感程度。仿真与试验结果表明：改进的UKF算法作为预处理过程融合至射程修正算法中,当系统离散化步长与GPS数据更新周期相等时,可最大化地预处理算法效果;改进后的修正算法可有效地降低GPS数据造成的修正误差;预处理算法中数据样本容量的选择与修正时刻以及GPS更新周期相关,不受算法效果约束。     

差分GPS/SINS超紧组合在线标定与误差补偿方案设计

为了进一步提高GPS/SINS超紧组合系统的导航和误差标定精度,设计了一种基于载波相位差分的GPS/SINS超紧组合导航系统方案。一方面,超紧组合通过SINS对GPS跟踪环路的辅助,可以降低载波环路噪声带宽,减小码相关间隔,提高载波环和码环的跟踪精度;另一方面,载波相位提供高精度量测信息作为组合导航观测量,能够准确标定和补偿IMU常值误差,进一步提高了组合系统的导航精度。     

基于RAEKF和DGPS的航母姿态测量方法研究

针对现有基于差分GPS(differential global position system,DGPS)的定姿算法无法解决GPS信号受干扰时无解的问题,且容易受GPS数据中粗大误差的影响,提出一种基于自适应抗差卡尔曼滤波(robust adaptive extended Calman filter,RAEKF)和DGPS的航母姿态测量方法。研究载波相位差分GPS的测姿原理,详细分析现有定姿算法的原理并分别指出他们存在的缺陷,提出不受GPS数据缺失和粗大误差影响的RAEKF算法。结果表明,该算法能充分利用航母的运动信息,提高GPS定姿的精度和可靠性。     

基于RAEKF 和DGPS 的航母姿态测量方法

针对现有基于差分GPS(differential global position system,DGPS)的定姿算法无法解决GPS信号受干扰时无解的问题,且容易受GPS数据中粗大误差的影响,提出一种基于自适应抗差卡尔曼滤波(robust adaptive extended Kalman filter,RAEKF)和DGPS的航母姿态测量方法。研究载波相位差分GPS的测姿原理,详细分析现有定姿算法的原理并分别指出他们存在的缺陷,提出不受 GPS数据缺失和粗大误差影响的 RAEKF算法。结果表明：该算法能充分利用航母的运动信息,提高GPS定姿的精度和可靠性。     

外弹道多源异类测元数据融合仿真分析

针对体系化外弹道试验测控模式和海量原始数据深入挖掘需求,提出一种基于Hermite函数来约束外弹道参数的多源异类测元数据融合方法,简称EMBET融合方法。对多源异类测元数据分别采用常规融合方法和Hermite融合方法进行仿真计算分析。结果表明:Hermite融合方法在多体制测控模式下外弹道数据融合领域具有更高的定位精度、更敏感的系统误差探查能力和实用性更强的特点。     

靶场实时外测数据质量评估方法

依托实际工程背景,分析了实时外测数据质量的因素,研究并建立了基于模糊综合评价方法理论的实时外测数据质量评估模型,通过仿真实验和结果分析,验证了评估模型的正确性和有效性.