中小型舰艇综合导航系统研究

舰艇航向、位置和姿态等导航信息直接影响舰艇的航行安全以及武备的使用效能。采用信息融合技术研究中小型舰艇综合导航系统,目的是以解决现役中小型舰艇导航设备信息获取分散,没有导航信息综合处理装置的问题,结合姿态传感器,为武备使用提供精确的姿态信息。介绍了中小型舰艇综合导航系统的组成、关键技术、技术优点以及最终达到的战技指标。仿真结果表明,使用该综合导航系统的舰艇在各个方面指标均优于未使用该系统的舰艇,可见该系统可在一定程度上解决现役中小型舰艇装备独立测量、信息精度不高以及无姿态测量信息的问题,该系统可以保证舰艇的航行安全和武备的使用效能,因此具有较好的实用性和较高的军事价值。

BP神经网络的潜艇系统可靠性分析

基于BP神经网络理论,提出分析某型潜艇的人-艇-环境系统可靠性的方法。综合考虑潜艇本身、环境条件和人为操作等因素,给出潜艇人-艇-环境系统可靠性分析的指标-可用度的公式;并利用BP神经网络理论以及已有的某型潜艇本身的可靠性数据进行建模。实验数据表明,该方法建模简单,对潜艇系统的可靠性分析及可靠性预测具有一定的现实意义。

陀螺罗经的航向效应标定与补偿

陀螺罗经在实际工作时,存在陀螺的常值漂移误差、随机漂移误差、阻尼误差、速度误差及风、流等因素影响,这些所有影响因素归纳为航向效应。提出一种参数拟合的航向效应标定与补偿的方法,对陀螺罗经输出的航向数据进行处理。仿真结果表明,该方法有效地消除了误差,获得了满足高精度导航需求的航向数据,具有一定实际应用价值。

基于模糊逻辑的天文定位中选星方式的建模与分析

基于模糊逻辑的方法,以天体的星等、高度和方位为主要依据,给出选星的模型;进而利用最小二乘法原理对多天体定位的误差进行处理。实验数据验证了该方法是合理有效的。

天文定位中选星系统的建模与仿真

天文导航不可避免地要涉及到一个选星的问题,选星准确与否直接影响天文导航的定位精度。基于模糊逻辑的方法,以天体的星等、高度和方位为主要依据,给出选星系统的模型;进而利用最小二乘法原理对多天体定位系统的误差进行处理。仿真结果验证了该选星系统是可行的,误差数学模型合理有效,具有一定的实际应用价值。

捷联式航姿系统中四元素算法Kalman滤波器的实现研究

本文基于四元素算法推导了姿态算法和捷联惯导系统误差模型,并设计了Kalman滤波器。在此基础上分析了误差模型的随机噪声补偿和提出了航向修正。仿真结果表明,本文讨论的这种Kalman滤波器能保证航向精度,具有实际应用意义。

重力匹配导航系统可靠性研究

介绍重力匹配导航系统的组成和导航的实施步骤,从影响匹配结果的几个因素出发,利用信噪比、地形熵、相似度三个特征组成的特征向量来判定匹配结果的可信度。仿真结果表明,该导航系统能够有效地解决惯性导航系统误差随时间积累的问题。

导弹飞行中无陀螺惯导系统的误差分析

导弹飞行时,无陀螺惯导系统存在模型误差和系统误差。通过研究系统的数学模型,分析了系统的模型误差;在一种9加速度计配置方案的研究基础上,采用线性化Kalman滤波,抑制系统误差的积累。仿真结果表明,线性化Kalman滤波对系统误差有较好的抑制作用。

短记忆性时间序列的建模分析及预测

AR模型作为时间序列模型的一种,由于其参数估计和定阶简单而广泛用于系统辨识。在多维AR序列的最小二乘建模的基础上,结合Kalman滤波算法,推导了应用Kalman滤波技术的多维AR序列参数估计方法。该算法无需保存历史数据,可对AR模型的估计参数进行实时的修正。在确定AR模型阶数时,提出了两步F检验法。选取上证某A股收益序列作为样本,利用时间序列相关性分析对该算法的有效性进行验证;对时间序列的RMSE和MAD指标进行比较,结果表明该算法大大减少了建模过程中的计算工作量,并具有较好的预测性。

基于亚像素级角点检测的双目视觉距离测量

要提高双目测距的精度,需要高精度的视差,为此引入亚像素检测方法。首先,采用Bouguet立体校正算法将左右图像进行极线校正,以减少匹配计算代价,提高匹配效率;然后,利用Harris角点探测器在一矩形领域内寻找一个最强特征点作为待匹配点,再采用最大互相关法对左图像进行匹配搜索确定匹配点。最后,对已匹配好的点对进行亚像素级检测,即可得到亚像素级视差。实验结果表明,该方法能将角点检测精度提高到0.001像素,测距精度也相应提高,距离越远效果越明显。

无陀螺捷联惯导系统现状及发展研究

结合国内外的研究文献，对无陀螺捷联惯性导航系统（GFSINS）的研究进行总结．分析了其导航和力学原理。介绍了三种无陀螺惯性测量单元加速度计配置方案，分别就其典型配置进行了重点分析。最后，对该技术的未来研究方向进行了展望。

舰艇非理想状态航行时加速度计的信号滤波

舰艇在非理想状态下航行时，惯导系统中的非线性因素不能忽略，且加速度计的量测信号夹杂许多不同类型的复杂噪声信号。本文设计一种首先对加速度计的量测信号进行非线性滤波，再用低通滤波器来提取其有用的信号方法。仿真结果表明：这种方法是可行的。

重力匹配导航中的重力图细分重构方法研究

重力匹配导航需要高精度的数字重力图，然而在许多情况下无法得到精确的重力场数据。本文提出一种加权非线性拟合细分技术，对原始重力场图进行重构．仿真结果表明，该方法可有效地提高重力场图的分辨率，并且边缘过渡更为平缓，可满足高精度导航的需要．

基于模糊数学的舰船最佳航线设计

针对目前舰船最佳航线选择的重要性，通过分析明确了舰船最佳航线的概念，并用模糊数学的方法对潜艇最佳航线的设计进行建模，以期得到实际应用．

基于变分法的参数约束估计方法研究

提出一种基于变分法的参数约束估计方法,以获得渐进无偏的估计参数。通过分析包含待估参数的系统输入输出方程,构造变分法中的性能范函和约束方程,将传统的参数估计问题化为带约束条件的最小二乘估计问题;利用拉格朗日乘子法,分析参数估计方程,得到参数的最优估计。计算机仿真的结果表明,该优于传统的最小二乘估计法,获得的估计参数是渐进无偏的,获得的估计参数的辨识精度更高,该参数约束估计法在系统辨识和参数估计领域具有极其重要的实际应用价值。

惯导系统动态数据预处理方法研究

采用多项式平滑方法对惯导系统的动态数据进行预处理,降低了各种噪声对数据处理的影响。仿真结果表明该方法对数据的平滑处理效果明显,具有一定的可行性。

非理想环境下加速度计信号的混合滤波

简要分析了舰艇在非理想环境下航行时,常用的加速度计数据处理方法,介绍了一种新型基于线性和非线性的混合滤波器。通过MATLAB仿真,结果表明这种混合滤波器对加速度计信号具有较好的滤波效果。

非理想状态下无陀螺惯导系统的误差分析

非理想状态下,无陀螺惯导系统存在模型误差和系统误差。通过研究系统的数学模型,分析了系统的模型误差;在一种九加速度计配置方案的研究基础上,采用线性化Kalman滤波,抑制系统误差的积累。仿真结果表明,线性化Kalman滤波对系统误差有较好的抑制作用。

无陀螺捷联惯性导航系统

结合国内外的研究文献,分析无陀螺捷联惯性导航系统(GFSINS)的导航和力学原理,介绍三种无陀螺惯性测量单元加速度计配置方案,分别就其典型配置重点分析,对该技术的未来研究方向进行展望。

AIS中GPS定位技术的互补应用研究

简要介绍了AIS的概念、组成、功能以及卫星导航系统的现状和作用。从国际协调时、动态信息、转发DGPS差分信息等三个方面阐述了AIS与GPS技术互补应用研究。两者相辅相成，为船舶导航和避碰发挥巨大的作用。