GPS/INS组合导航终端的全向位置驱离算法研究

随着微惯性导航系统技术的发展,越来越多的无人平台装备了GPS/INS组合导航终端并具备了一定的抗欺骗能力,但现有的卫星导航欺骗方法难以满足对欺骗目标任意方向的位置驱离需求。为解决这一问题,提出了一种GPS/INS组合导航终端的全向位置驱离算法,可用于对非法无人平台管控的场景。该方法以卫星欺骗信号的设计为突破口,首先分析了卫星导航欺骗对组合导航位置和状态参数的影响,接着将卫星导航欺骗对组合导航状态参数的影响量作为求取欺骗信号的约束条件,进而确定位置驱离所需卫星欺骗信号的欺骗量,接着利用确定的欺骗量建立全向位置驱离模型,最终利用建立的模型生成对应的欺骗信号实现对组合导航终端的全向位置驱离任务。试验验证了本文设计的算法能够实现对组合导航终端360°任意方向的位置驱离。     

基于误差估值累加开环校正的诱导式欺骗检测方法

诱导式卫星欺骗干扰可诱导航空器逐渐偏离预定航迹，难以被发现，因此及时有效地检测干扰是飞行安全的保障。在现有紧组合导航体制基础上，设计了一种基于误差估值累加开环校正的紧组合导航结构，并证明了其性能与传统闭环校正紧组合导航性能等效。在此结构中，将紧组合导航系统与自适应序贯概率比检测方法结合，提出了一种基于误差估值累加开环校正的诱导式欺骗检测方法，融合紧组合导航信息与其他不受欺骗影响的导航信息，构建欺骗检测统计量进行诱导式欺骗检测。仿真结果表明，开环校正结构可避免随时间累加的惯性导航系统误差所导致的组合导航滤波器发散问题，同时欺骗检测方法可进一步提高算法对“最坏”情形下微小诱导式欺骗的检测效果。     

利用矢量跟踪环路的欺骗干扰检测与抑制方法

欺骗干扰的信号模型与真实卫星信号相似,具有很强的隐蔽性。近年来欺骗干扰不断威胁GPS系统因此受到了国内外学者的广泛关注。生成式欺骗干扰的延迟和功率具有可控性和变化性,因此隐蔽性和危害性更强。针对该问题,本文在欺骗干扰来向与真实卫星信号来向未知的前提下,结合阵列天线技术与矢量跟踪环路,提出一种基于矢量跟踪环路的欺骗干扰检测和抑制方法。该方法首先根据矢量跟踪环路的预测参数重构基于远滞后码的参考信号;其次根据接收信号与参考信号的相干累加结果构造欺骗干扰检测模型;然后根据阵列接收信号与参考信号的相干累加结果估计协方差矩阵;最后根据协方差矩阵中最大特征值对应的特征向量估计欺骗信号的特征向量,并根据该特征向量构造正交投影矩阵抑制欺骗干扰。理论分析和仿真实验得出了本文提出的算法具有较好的抗欺骗干扰性能。      

基于GPS／INS紧耦合的神经网络辅助滤波算法

以GPS／INS紧耦合组合导航系统为研究对象,设计了一种GPS／INS自适应滤波算法。针对扩展Kalman滤波存在的对模型较大的系统误差估计性能较差和系统估计精度不高等问题,采用RBF神经网络辅助EKF导航滤波器,实现自适应的导航参数解算。仿真结果表明,采用了辅助滤波器的算法比扩展Kalman滤波算法所获得的导航精度和...     

基于NELDER-MEAD的GNSS欺骗干扰参数估计方法

欺骗干扰对关键领域的导航服务带来了重大挑战,因此有必要发展欺骗干扰监测系统,欺骗信号参数估计是欺骗干扰监测的重要组成部分。当欺骗信号的码相位与真实信号重叠时,无法采用多通道技术对真实信号和欺骗信号分别进行跟踪估计。本文通过分析小时延场景下的信号参数空间,引入导航信号相关峰形状、宽度等先验信息,提出了一种基于NELDER-MEAD的欺骗信号参数估计方法,利用NELDER-MEAD算法直接搜索信号的码相位,在此基础上采用最小二乘法对功率和载波相位进行估计,能够在减小计算量的同时准确估计出欺骗信号与真实信号的参数。仿真结果表明,本文方法的相关域搜索次数比传统MLE方法降低了90%以上。最后通过无线测试,验证了该方法在实际场景中的有效性。      

机载航电系统中多源信息模糊自适应融合技术

为了保障导航的精度与可靠性,目前常采用多源信息融合导航。针对ADS/IRS/GPS组合导航系统,采用基于自适应信息分配的联邦滤波结构处理信息融合问题,并把模糊推理技术融入到ADS/IRS卡尔曼滤波器中,对IRS/GPS子滤波器采用紧组合模式,上述结构算法能对多源导航信息进行最优融合与处理。建立了ADS/IRS模糊自适应卡尔曼滤波模型以及IRS/GPS紧组合滤波模型,设计了自适应信息分配的联邦滤波算法,并进行了仿真,仿真结果验证了设计算法的有效性。     

两级结构的卫星导航压制式和欺骗式干扰联合抑制算法

压制式干扰和欺骗式干扰是全球卫星导航系统 (Global Positioning System, GPS) 中的两种典型干扰,当二者共同存在于导航信号传输环境时,干扰抑制会变得更加困难。本文提出了一种新的两级阵列信号处理方案,由于传统的功率倒置（power inversion, PI）算法可以有效抑制压制式干扰,考虑到协方差矩阵的逆矩阵的物理意义,阵列接收的信号首先经过协方差矩阵求逆处理,然后将处理后的信号向欺骗式干扰的正交子空间投影达到抑制欺骗式干扰的目的。此方法基于GPS C/A码的周期特性和相关特性,利用CLEAN方法估计出欺骗式干扰的波达方向 (direction of arrival, DOA) 进而估计其子空间。实验结果表明新方案可以同时抑制两种干扰,且方法简单运算量小,可作为一个独立的干扰抑制模块嵌入到接收机中,并验证了方法的有效性。      

超级紧组合中弱GPS信号跟踪算法

在超级紧组合INS/GPS系统中,由于导航数据位可能会每20 ms翻转从而影响弱GPS信号的跟踪精度,因此提出一种基于能量估计的数据擦除算法。该算法通过估计整个相关积分时间的所有数据位组合,找出组合中能量最大的作为可靠组合去除导航数据位影响,使系统相干积分时间扩展至20 ms以上。经过高动态环境下仿真试验证明,在不需要导航位的先验知识条件下,该方法可以实现信噪比为16 dB-Hz弱GPS信号码和载波连续跟踪。     

对GPS信号接收的欺骗干扰方法与干扰效果评估

在分析GPS导航定位原理的基础上,探讨了对GPS信号接收的几种欺骗干扰方法,确定了对欺骗干扰效果评估的典型指标,并初步提出了运用灰色理论进行干扰效果分析的试验评估方法。     

一种通用的GPS多类干扰抑制方法

欺骗式干扰、压制式干扰、卫星多径信号干扰是GPS最常见的,也是最有威胁的干扰。本文针对这三种干扰共存的情况,将子空间技术和低副瓣常规波束形成技术相结合,提出了一种通用的抗干扰算法。该算法能够同时抑制欺骗式干扰、压制式干扰和卫星多径信号干扰,并对GPS信号提供信号处理增益。本文还分析了欺骗式干扰和GPS卫星信号的相关特性,针对不同的相关性,提出分别采用协方差矩阵特征值分解和高分辨相干子空间估计方法来计算干扰子空间。仿真结果表明本文方法可以同时抑制多类干扰,保证接收机能够准确捕获到卫星信号。      

城市综合管廊智能化运维系统研究

基于对城市地下综合管廊运维期的需求分析,文章针对性地构建了智能化运维管理系统,该系统将BIM+GIS、物联网、云计算等技术相融合,从数据层、平台层、应用层3个层次阐述系统框架结构,旨在实现管廊的信息化管理,提升运维效率及水平。     

浅谈综合自动化变电站的现场调试

随着综合自动化系统应用的进一步推广,变电站自动化系统运行的可靠性得到稳步提高,综合自动化系统在各级变电站中得到广泛应用。本文就关于综合自动化系统在现场调试的步骤和注意事项作出总结。     

微波辐射计在大气环境遥感测量中的应用研究

用双通道微波辐射计测量大气积分水汽含量和云中液态水含量及降雨强度,并给出了实验应用模式和典型测量结果。     

1.25Gb/s InP基多量子阱激光器与HBT驱动电路的单片集成

描述了一种基于InP材料沿[011]晶向湿法化学腐蚀形成平滑侧壁实现的InP基多量子阱激光器和异质结双极晶体管驱动电路单片集成.通过一个横向缓冲台面结构,降低了激光器阳极和晶体管集电极互连工艺的难度,改善了光发射单片光电集成电路的可制造性.采用该方法制作的光发射单片直流功耗为120mW,在码长223-1传输速率1.5Gb/s伪随机码信号调制下有清晰的眼图,光输出功率为2dBm.     

宽频带脊波导±45°移相器的原理和设计

Ｃ波段收、发各８００ＭＨｚ带宽频谱复用馈源网络代表着当今国际卫星通信天线技术发展的最高水平，其核心部件之一是８００ＭＨｚ带宽４ＧＨｚ圆极化移相器。本文介绍一种新颖的脊波导±４５°移相器，并采用周期性结构理论、微扰理论和等效比拟法，在国际上首次对这种膜片周期加载型脊波导移相器进行了理论分析；并给出了分析、设计程序。实验表明，理论与实际比较吻合。     

基于智能电网的综合通信系统简述

综合通信系统是智能电网中的重要组成部分,是建设智能电网以及实现其他应用技术的基础,是智能电网的核心技术之一。基于此,对智能电网中的综合通信系统进行简述。它是一个动态交互体系,实时反映电网信息和功率的变化,允许用户通过不同速度要求的互联应用软件,在系统中与各种高级电子设备互相配合,实时完成电网数据的获取与传输、保护与控制,将电网建设成一个具有较强交互能力和"即插即用"的综合性网络。由此可见:对综合通信系统的研究能够为建设智能电网做出必不可少的贡献。     

基于多信号模型的综合化航电系统综合诊断算法设计

针对现代航电系统综合化程度高、故障现象复杂多变、故障诊断能力不足的现状,分析了综合化航电系统的故障特征,总结了其故障诊断算法的设计要求,并在此基础上设计了基于多信号模型的故障综合诊断算法,具体包括:建立了算法的总体架构,针对机上LRU/LRM级、子系统级和系统级诊断以及在线诊断的特点分别设计了适用的诊断算法模块,特别针对子系统与系统级诊断,设计了防虚警处理算法、快速诊断算法和精确诊断算法,以解决航电系统机内测试设备(BITE)长期存在的虚警难题,满足不同BIT工作模式下故障诊断的要求;建立了多层次诊断架构下的综合诊断流程,规划了各诊断模块的组成、功能、工作原理和输入输出数据。梳理了综合诊断算法设计的工作项目及其接口关系,给出了航电系统集成研发模式下综合诊断算法的设计流程,为工业部门在研制阶段进行航电系统综合诊断算法的设计开发提供支持。     

Low Power Down-Conversion RF Mixers Based on the Gilbert Cell Approach

Three down-conversion mixers for low-voltage, balanced 900 MHz wireless applications are introduced. The mixers are implemented in a 0.8 m BiCMOS process and based on the four transistor BJT switching quad widely used in Gilbert cells. The mixers are designed to operate at a supply voltage of 1.5 V and without external components. The implemented mixers have a few decibels of conversion loss, a third-order input intercept point of a few dBm and a single sideband noise figure of about 15 dB. It is demonstrated that modest mixer operation performance is achieved with a DC power consumption of only 1 mW. Also planar inductors on silicon and bond-wire inductors are shown to be valuable to achieve a return loss of about 9 dB for input and output ports of a mixer. The measurement results for the mixers as well as the lumped element models for the used planar inductor and for the bondwire are presented.     

基于VoIP的车内话音通信系统的设计

文章对VoIP技术进行了研究,分析了VoIP的技术原理及与电路交换相比具有的优势,比较了VoIP两种体制ITU-U的H．323和IETF的SIP的优劣。在此基础上根据车内通信系统发展的现状提出基于VoIP的设计方案。给出了系统体系架构,以及话音综合接入设备的参考设计,为未来多业务终端接人的车内话音通信系统的应用提供了新思路。     

集成DSP处理扬声器系统浅析

随着DSP处理芯片功能的不断发展和制造成本的降低,DSP处理技术在扩声技术上的应用日益普遍,集成DSP处理的扬声器系统主要是利用DSP处理器进行系统的优化,补偿扬声器系统的不足或缺陷,提升系统的扩声特性使之在应用中获得好的声音效果。在优化的基础上加入网络技术,实现对系统运行状态的实时监测甚至控制管理。以几个集成DSP处理的典型产品的特性和应用为例进行浅析。