火控光电瞄准系统在惯导校正中的应用

充分、合理利用现有机载设备的信息资源来提高导航精度和可靠性是一项非常值得研究的课题。根据某型飞机火控光电瞄准系统中头盔瞄准具的测角原理和激光测距机的斜距信息 ,提出了用其校正惯导航向和位置坐标的数学模型 ,并对其应用作了进一步的讨论。此结论对于其它机种导航信息的融合也具有一定的借鉴价值。

局部加权的LS-SVM大气数据组合导航故障检测

针对飞机惯性导航设备发生故障,原容错系统失效,而且一般最小二乘支持向量机(LSSVM)检测算法不能有效处理局部预测的问题,提出一种基于局部加权LS-SVM故障检测法。对LS-SVM进行局部加权处理,用局部加权LS-SVM回归预测滤波器新息,并重构检验统计量,结合ADS/GNSS组合系统进行仿真验证。仿真结果表明:在全局容错系统失效情况下,基于局部加权LS-SVM故障检测法具有良好的预测效果,减少了故障检测时间,降低了虚警率。

某导航系统解析冗余与容错技术研究

研究了解析冗余及容错技术在某型飞机综合导航系统中的应用 ,并就此相应的数学模型和故障检测方法进行了讨论 。

基于梯度自适应规则的自适应UKF算法及其应用

针对量测噪声方差统计值未知的非线性UKF(Unscented Kalman Filter)滤波问题,提出了一种基于梯度自适应规则的自适应UKF算法;在标准的非线性UKF算法基础上,根据残差方差阵的估计值与真实值之差构造代价指标函数,并将该函数相对于参数变化的负梯度方向作为参数更新的方向,构建自适应调节机制;将算法应用于GPS/DR(Dead-Reckoning)组合导航系统中,仿真结果显示状态估计误差具有良好的收敛性,估计精度较噪声观测器有明显改善,表明算法对量测噪声方差阵的动态变化具有较强的适应性。

一种航迹自动控制简易算法的设计与应用

根据某型导航计算机完成的功能和任务 ,运用自动控制的基本原理 ,提出了一种能够实现计划航路点的自动飞行的算法 ,即航迹自动控制算法 ,并进行了仿真。仿真结果和实际应用表明 ,作为程序调试的手段 ,此算法能够缩短导航软件研制周期 ,同时也是地面导航功能验证极其有效的方法。其结论简单可行 ,软件移植性好 。

某型飞机导航软件校正部分的国产化

应用无线电近导系统测量的距离和方位校正惯导是一种新的综合导航方式。根据某型飞机无线电近导校正惯导的有关结论 ,给出了适用于国内惯导系统与无线电近导综合导航的新算法 ,其数学模型已被将要国产化的惯导系统所采用 ,此算法对塔康与惯导组合也具有一定的参考价值。

一种多模冗余结构存储器系统的容错设计研究

某型飞机代码转换器存储器用于存储ARINC419总线数据的地址,针对存储器数据易丢失影响数据传输的故障,提出了采用多模冗余结构的存储器系统容错设计方案;首先研究了三模冗余结构的可靠性,分析了存储器采用冗余结构设计的可行性,在此基础上,给出了多模冗余结构存储器实现方法和逻辑电路,并对其容错性进行了分析;实际工程应用表明,采用多模冗余结构存储器设计提高了国产化代码转换器的可靠性,降低了该设备的故障率。

某型飞机导航软件参数处理的研究

在分析某型飞机导航软件时发现 ,该软件在计算位置、航向等参数校正量时要引入相应的系数 ,根据原始资料中的控制结构图 ,对位置校正量进行了详细的研究 ,结果表明 :该软件对位置校正量采用了惯性环节进行平滑 ,其方法能够有效的抑制校正过程出现的干扰。

基于GPS/SINS紧耦合系统的历史故障次优融合检测法

为提高GPS/SINS紧耦合系统对于软故障的检测能力,在新息外推法的基础上提出一种历史故障次优融合算法。通过对历史故障进行加权次优融合,形成检验统计量进行故障检测,并提出野值诊断方法,解决该算法易受野值影响的问题。在GPS/SINS紧耦合系统基础上进行对比仿真,结果表明,历史故障次优融合算法在故障量越小的情况下,软故障检测效果越明显,而且能更好地消除野值对故障检测的影响。

基于模糊神经网络的陀螺温控系统故障诊断

针对故障诊断知识具有模糊性的特点,在基本前向神经网络的基础上,提出了一种适用于挠性陀螺温控系统的串形结构多层前向模糊神经网络(FNN)的故障诊断方法,并给出了网络的结构和学习方法。仿真结果表明,将模糊理论和神经网络方法结合在一起,可以准确地对陀螺温控系统进行故障诊断,证明了该方法行之有效。

某型飞机程序模拟飞行研究

在介绍了某型飞机综合操纵方式的基础上 ,结合该飞机倾斜角的控制规律及航向与倾斜角的关系简化式 ,详细给出了程序模拟航向的实现过程和数学模型。通过采集该飞机程序模拟飞行的数据 ,其飞行轨迹表明所给出的数学模型能够实现飞机对计划航路点的程序模拟飞行 ,该结论对研制导航软件具有重要的参考价值。

尺度不变特征转换算法在图像特征提取中的应用

针对尺度不变特征转换(SIFT)算法复杂度高、计算时间长,难以满足立体匹配的实时性要求以及当图像中存在多个相似区域时误匹配率较高的问题,提出了一种改进的立体匹配算法.该算法从两个方面对SIFT算法进行了改进:首先,由于圆形具有天然的旋转不变性,该算法以特征点为中心,采用近似大小的两个同心圆区域代替原算法的矩形区域,在内圆和外圆环区域内分别统计12个方向的梯度累加值,把局部特征描述符的维数从128维降低到24维,降低了算法复杂度;其次加入了12维的全局向量,使生成的特征描述符包含了基于局部信息的SIFT向量和基于全局信息的全局向量,提高了算法对图像中相似区域的分辨能力.仿真结果表明,改进后的算法实时性比原算法提高了59.5%,当图像存在多个相似区域时,误匹配率下降了9个百分点.所提算法在图像处理的实时性要求较高的场合下适用性较好.

基于UD分解的改进型强跟踪滤波器

带多重次优渐消因子的强跟踪滤波器在计算舍入误差的影响下,估计状态的均方误差矩阵会失去非负定性,从而导致滤波发散的现象。在UD分解算法的基础上,提出了一种改进型带多重次优渐消因子的强跟踪滤波器。通过对引入渐消矩阵的一步预测均方误差矩阵进行UD分解,并将分解矩阵应用于滤波器量测信息的更新过程中,增强了算法的数值稳定性。此外,根据UD分解的结果给出了渐消矩阵的最小二乘解算方法,在提高渐消因子计算效率的同时摆脱了对先验知识的依赖性。仿真结果表明了算法的有效性。

改进自适应ADMCC-HCKF算法及在SINS/CNS/GNSS中的应用

针对传统容积卡尔曼滤波器(CKF)在非高斯噪声下滤波精度下降以及传统最大相关熵(MCC)算法收敛速度较慢的问题,提出了一种改进的自适应相关熵高阶容积卡尔曼滤波(ADMCC-HCKF)算法。该方法依据MCC迭代过程的误差变化自适应调整核宽大小,核宽能够改变核参数对输入数据的敏感性,从而提高算法收敛速度及对非高斯噪声的处理能力。基于非高斯噪声环境,搭建SINS/CNS/GNSS组合导航实验,研究结果表明,改进的ADMCC-HCKF算法相比传统HCKF和基于常规MCC的HCKF算法具有更强的鲁棒性,在降噪性能及对非高斯噪声的适应性角度均有所提升的同时,滤波精度较HCKF算法提高了9.63%。

某型飞机惯性导航系统校正研究

研究了某型先进战斗机导航系统的特点及其对导航系统的校正问题。重点研究了用GPS/GLONASS双卫星接收机校正惯导的一系列技术问题。该项研究已纳入国家某工程型号任务之中 ,对提高飞机导航系统精度及飞控与火控系统性能有重要意义。

基于通用FLAC的模糊自适应UKF算法及其应用

针对量测噪声方差统计值未知的非线性UKF(Unscented Kalman Filter)滤波问题,提出了一种基于通用FLAC(FussyLogic Adaptive Controller)的模糊自适应UKF算法。在标准的非线性UKF算法基础上,以残差的实际方差与理论方差的比值作为FLAC的输入,使FLAC对滤波模型的依赖性减弱,强化了模糊自适应UKF方法的通用性;在对未知的量测噪声方差阵进行动态调节的过程中设置了指数调节参数,可不同程度地放大或缩小方差阵调节的幅度,使算法的调节速度和精度得到控制。将算法应用于GPS/DR(Dead-Reckoning)组合导航系统中,仿真结果表明了该算法的有效性。

一种飞机综合导航系统的研究

本文研究了某型飞机综合导航系统的组成及特点，重点研究并推导了大气数据系统、无线电近程导航系统和光电雷达火控系统校正惯导的原理及其数学模型，并对其导航计算机的软件进行分析破译。该综合导航系统的设计思想是很有借鉴价值的。

导航精度约束下的无人机航迹规划

针对无人机飞行安全以及任务完成的需要,为了提高无人机飞行导航精度,提出了导航精度评价航线质量。由于在执行任务过程中无人机可能面临的不确定因素,分别建立了无人机机载惯性导航系统误差模型、光学侦察载荷校正模型以及防空威胁模型,分析了导航精度对长航时无人机航迹规划的影响,并对在导航精度约束下的无人机航迹进行了仿真。仿真结果表明,光学侦察载荷校正点的设置方法,对于保证无人机侦察任务更好的完成具有较强的应用价值,为无人机航迹规划提供了科学依据。

基于STK的“全球鹰”无人机成像侦察能力分析与仿真

对"全球鹰"无人机成像侦察载荷能力进行了分析与仿真。首先,总结"全球鹰"无人机侦察载荷的发展历程;其次对"全球鹰"载光电、红外、SAR 3种侦察设备以及MP-RTIP雷达进行了介绍;最后采用STK(Satellite Tool Kit)软件建立相应的场景,对"全球鹰"侦察能力进行可视化仿真设计,得出在同一航线条件下,不同传感器对固定区域的平均覆盖比率不同;仿真结果表明,"全球鹰"无人机采取的侦察航线会对传感器的工作效果产生影响,在作战中,要根据战场实际情况选择合适的传感器。

高动态GPS/SINS组合导航精确定位方法研究

针对高动态环境下GPS/SINS组合导航系统的定位精度问题,提出了一种改进的组合导航系统结构方式。加入了高动态时间同步模块,以减小系统量测数据的同步误差;其中考虑了因SINS星站距离输出周期的漂移而导致的同步误差。该漂移量被纳入卡尔曼滤波器的状态向量中,用其估计量计算每一个同步时间点处的同步时间差、时标差及星站距离的外推值。在卡尔曼滤波器模型中列出了与SINS的星站距离输出周期的漂移量相关的量测方程。最后通过控制量的选取给出了高动态环境下的闭环滤波修正算法。仿真结果验证了该方法的有效性。