基于星点亚像元误差补偿的大视场红外相机在轨检焦方法

针对大视场红外相机在轨调焦时受大气条件、地物丰富度、月相角等因素影响导致对地调焦和对月调焦周期长、效率低的问题,文章提出一种基于星点亚像元误差补偿的红外相机在轨检焦方法,通过对未经大气退化的星点图像进行精准质心定位提取清晰度评价指标,有效规避外界因素的影响,提升在轨检焦效率,保障在轨检焦精度。首先对星点图像分别采用自适应阈值质心法和高斯拟合法提取质心估计值;依据图像信噪比、星点目标能量集中度确定最佳因子,构建误差补偿模型进行精确质心定位;再提取图像点扩散函数的波形半高宽(Full Width at Half Maximum,FWHM)作为在轨检焦清晰度评价指标;设置不同谱段、不同能量集中度的星点红外图像作为在轨检焦图像,分别采用质心法、高斯拟合法及星点亚像元误差补偿方法进行目标质心提取并估计FWHM,实验结果表明:三种方法的质心提取平均误差分别为0.1195、0.0107、0.0027,均方根误差分别为0.1210、0.0124、0.0085,星点亚像元误差补偿方法质心提取误差最小,稳定性最好。能量集中度为0.4~0.8之间时,采用星点亚像元误差补偿方法质心提取平均误差均小于0.01,优于其他方法。在此基础上,采用该方法提取的FWHM平均精度提升了三倍以上,且不受星点质心位置随机性的影响,对于实现基于恒星的在轨检焦具有较高的可靠性和稳定性,满足在轨检焦要求。

基于SGP4模型的空间站轨道精度分析

针对在地面站天线对空间站观测任务中,通常基于卫星工具包(satellite tool kit,STK)软件规划出天线对空间站的方位角和俯仰角,实现天线对空间站的自动跟踪.为了保证天线跟踪的准确性和可靠性,需要定期计算出准确的空间站轨道和天线的方位俯仰角,并更新规划任务.因此科学分析与评估空间站两行轨道根数(two line elements,TLE)长期预报精度,对地面站实现空间站的精准跟踪具有重要意义.本文以中国空间站(China Space Station,CSS)梦天实验舱为例,基于TLE数据,利用STK软件提供的简化常规摄动规模型(simplified general perturbations4,SGP4)模型计算空间站轨道以及空间站相对于西安地面站的方位角和俯仰角,并分析不同策略下的精度效果.试验结果表明:在第二天更新空间站的TLE,可以获得较好的轨道结果,从而更好地保障天线的跟踪精度.

水准测量的中误差计算与i角检验

主要介绍了水准测量的误差来源与控制方法,提出了作者根据经验得出的i角(水准仪的视准轴在垂直方向与水准轴的夹角)的检验与校正方法,对普通水准仪和精密水准仪i角检验的区别进行阐述,同时对测量成果的中误差计算进行推理,并对中误差公式的推理过程进行阐述。

基于SGP4模型的卫星轨道计算

以TERRA卫星为例介绍两行元素轨道报的格式,采用SGP4模型计算TERRA卫星的卫星轨道,即卫星的实时位置和速度;并计算卫星相对于北京地面站的方位角和高度角。最后利用STK软件的模拟结果进行精度评价。结果表明,计算结果精度较高,具有实际应用价值。

空中炸点被动声三基阵定位系统误差仿真

被动声定位技术是空中炸点探测的一种有效手段。采用三个立体五元阵构建了被动声定位系统,使用各个基阵的方向线异面交会并取三角形重心作为目标位置结果,对立体五元基阵的定向性能和三基阵定位系统的定位性能进行了误差仿真。仿真结果表明立体五元阵和正三角形构型三基阵定位系统都具备全向的定位性能。三基阵定位系统定距精度高,定向精度比单基阵稍高,可用于空中炸点的定向和定距。

目测法评估床头抬高角度测量误差的分析

目的针对目前医院病床基本无配备床头抬高角度测量工具的现状,调查护士目测法评估床头抬高角度的测量误差,探讨使用精确测量工具的必要性。方法随机选择我院各护理单元主管护师、护师和护士各2名,共96名。采用目测法评估床头抬高15°、30°、45°三种角度,与角度尺精确测量法比较床头抬高角度的差异。结果目测评估床头抬高15°、30°、45°所产生的实际角度分别为(10.56±3.67)°、(19.54±6.58)°、(38.18±9.69)°,测量误差发生率96.2%,其中实际测量角度小于目标角度,占93.8%,实际测量角度大于目标角度,占2.4%,与角度尺测量方法比较,差异有统计学意义(P<0.01)。结论目测法评估会影响有特殊卧位要求患者的治疗效果,并发症发生几率增加,应使用精确的测量工具。

双轴跟踪槽式太阳能集热器性能试验

研制了1套聚光比为24的双轴跟踪槽式太阳能集热器装置。利用TracePro软件建立了该集热器的光学效率模型,考察了单轴和双轴跟踪以及方位角和高度角跟踪误差对光学效率的影响,并对集热器的集热性能进行了试验。模拟及试验结果表明:双轴跟踪下集热器光学效率达到0.813,年均光学效率比单轴东西和南北跟踪分别高14.3%和40.9%;高度角跟踪误差对光学效率影响较大,应将高度角跟踪误差控制在0.6以内;双轴跟踪可在降低单一跟踪轴精度条件下获得较高的光学效率;实测瞬时集热效率达到0.775,集热效率归一化线性良好,模拟推算集热效率与实测效率归一化曲线趋势一致,最大误差为10.3%。因此,该集热器可用于分布式中小型集热系统。

轨道交角与时间偏差对拦截卫星拦截概率的影响

拦截卫星通过均匀分布的微粒网逆轨拦截目标卫星时,需要确定交会轨道与目标轨道的轨道交角。轨道交角和交会时的时间偏差影响着拦截卫星对目标卫星的拦截概率。研究了对目标卫星主体毁伤情况下,轨道交角和交会时间偏差与拦截卫星拦截概率之间的关系;阐述了有一定交会时间偏差时,轨道交角的选择情况,并对其进行了仿真计算。结果表明,当时间偏差足够大时,轨道交角的误差对拦截概率的影响不明显。

GLONASS卫星可见性的一种预测方法

基于GLONASS接收机研制的实践,提出了一种GLONASS卫星可见性的预测方法.根据GLONASS卫星的某一已知状态和GLONASS卫星的运行规律,计算GLONASS卫星的地心地固空间直角坐标,然后转换为以地面观测点为参考的站心极坐标,求出卫星的高度角,得出卫星对于地面用户的可见性.这种算法计算简便,准确度高。

ITRF南山GPS连续参考点数据质量分析

新疆天文台南山GPS观测站是国内、国际建立和维持ITRF进行全球动力学研究的参考点之一,由于其测站的特殊地理位置,测站的GPS观测受到国际及国内相关学者的重视。为了确保测站GPS观测数据的精度,对观测数据进行质量评定。选取2012-11-15~12-15 GUAO站GPS观测数据进行统计分析,重点分析了信噪比的强弱及多路径效应对观测数据的影响。

BDS参考站间低高度角卫星三频整周模糊度解算方法

针对BDS参考站间低高度角卫星整周模糊度受大气延迟误差影响较大、难以正确固定等问题,提出一种BDS参考站间低高度角卫星三频整周模糊度确定方法:首先根据超宽巷整周模糊度长波长的优势确定双差超宽巷整周模糊度,并利用其与双差宽巷组合观测值所受电离层延迟误差较为接近的特性搜索确定双差宽巷整周模糊度;然后将双差整周模糊度之间的线性关系作为约束条件,高高度角卫星双差整周模糊度根据双频无电离层组合模型确定;利用固定模糊度的高高度角卫星建立参考站间双差电离层延迟误差空间线性模型,实现对低高度角卫星电离层延迟误差的削弱;最后将固定双差整周模糊度的高高度角卫星双差载波相位观测方程作为距离约束,进一步搜索确定低高度角卫星的双差整周模糊度。

太阳高度角对大气偏振模式航向解算误差影响分析

太阳子午线是大气偏振模式中重要的特征,可以将其作为导航的参考基准,从而获取其中所蕴含的重要导航信息;因此通过检测大气偏振模式中太阳子午线的位置,可以得到运动载体的二维航向信息。仿真实验结果表明,在不同太阳高度角时,太阳子午线的提取精度和航向解算精度都会受到影响。太阳高度角小于30°时,航向角误差维持在0.02°以内,在解算时可忽略;当太阳高度角在30°～60°时,航向角误差从0.02°开始缓慢增大为0.05°;当太阳高度角大于60°时,航向角误差急剧增大,最大可达0.1°以上;而当太阳高度角达到90°时,则完全不能进行航向测量。经过理论分析得出,当太阳高度角增大时,太阳子午线附近特征点分布区域会发散,在利用最小二乘法进行拟合时造成了误差。依据该分析可以在今后的航向解算时进行相应的误差补偿、优化算法以提高航向解算精度。

卫星高度角对GPS测量精度的影响研究

首先利用TEQC软件对实验数据进行预处理和质量检查,然后从卫星可见性、卫星截止高度角和观测时间3个方面研究了GPS数据处理中不同卫星截止高度角对GPS测量精度的影响,对卫星截止高度角的选取进行了讨论。通过某大型水利枢纽的实际算例,说明卫星截止高度角应根据卫星可见状况、观测模式以及观测时间等因素来选取。

InSAR平地相位去除算法及其对DEM精度影响研究

准确有效去除干涉纹图中的平地相位是精确重建DEM的关键。探讨了两类常见的去平地相位方法(基于地理定位和基于干涉频谱),分析了其所引起的误差影响。通过Envisat和JERS-1两种数据的验证结果表明:在可获取精密轨道数据的情况下,基于地理定位的去平地方法能够有效去除干涉纹图中所包含的平地相位,并很好地控制最终所得的DEM误差,其效果优于基于干涉频谱的去平方法;基于干涉频谱的去平方法在干涉频谱平均空间频率为0时,所引起的DEM误差相对较小;在精密轨道数据缺乏的情况下,两种方法均不能满足重建DEM精度要求。

低仰角大气折射的高精度修正方法研究

针对光学测量中大气折射对测角误差影响较大的问题,建立了大气折射率与测角误差之间的数学模型,提出了2种修正大气折射误差的有效方法,并通过实测数据对2种方法进行比较分析,证明在低仰角(<5°)时用新方法修正后的俯仰角更接近真值,并且计算量小,精度高.

俯仰角大气折射误差修正方法

针对光学测量系统测量得到的空中目标俯仰角数据,包含了大气折射带来的误差问题,建立了俯仰角修正误差模型,并详细介绍了修正模型具体计算实施过程,提出了采用三弯矩方程计算任意高度大气折射系数和高斯积分计算俯仰角折射修正值.经俯仰角折射效果分析和实践证明该方法精确、有效,满足高精度数据处理的要求.

高炮通用“零飞测试”系统的设计

高炮通用“零飞测试”系统由计算机、长焦距摄像机、视频发射接收机、图像采集卡、串口通讯接收卡、机械适配器、打印机等组成。以Win2000为操作平台,用VCC6.0编程。计算机采集火控和火炮视频信号,与火控输出的目标数据绑定,经软件处理,得到零飞方位角、高低角的航路误差,再以表格和图形形式显示。该系统可更换相应炮种的机械适配器,并在计算机运行不同的程序下对不同的高炮武器系统进行测试。

低仰角大气折射误差对初轨精度的影响分析

针对在交会对接任务中测量船使用的电波折射经验模型存在低仰角跟踪测量修正精度差的问题提出改进思路,在模型中引入基于天顶延迟的拟合算法优化修正模型,提高了船载雷达低仰角跟踪时距离的修正精度,满足了测量船数据处理的精度需求。用新方法处理数据,计算的轨道根数半长轴外符合误差平均降低了605m,有效提高了测量船定轨精度。

新信号处理技术下低角跟踪误差分析

多路径效应是近程反导武器系统中的跟踪雷达无法避免的问题。文中概述了多路径效应的数学模型和在多路径效应下传统雷达仰角角误差仿真算法,并分析了新信号处理技术下的雷达仰角角误差提取算法并在传统的数学模型基础上建立了新的数学模型。对两种角误差提取办法在理论上进行对比后,用MATLAB举例仿真了两种角误差提取办法对跟踪雷达低角跟踪仰角误差的影响,最后对仿真结果进行了分析比较,完善了雷达低角跟踪算术模型。

俯仰角对一维干涉仪测向精度的影响

阐述了存在俯仰角时一维干涉仪的测向原理,论述了俯仰角对测向误差的影响,计算了同时存在相位误差和俯仰角条件下的测向误差,介绍了几种减小测向误差的方法,利用Matlab软件仿真分析了测向误差,给出了一种误差校正系统。