基于GNSS/UWB的隐蔽区域反向无缝定位方法

传统全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)定位方法在复杂多变的隐蔽区域难以完成亚米级的定位,且定位会在信号遮挡的情况下中断。随着融合算法以及新型定位硬件系统的出现,结合GNSS多元传感器组合的形式弥补了单GNSS在隐蔽区域定位精度的缺陷。然而组合定位算法将消耗大量计算资源,且实现快速、实时的定位需要增加硬件成本,这些约束条件使其难满足实际生活中的定位需求。针对上述问题,本文基于超宽带(Ultra Wide Band,UWB)定位技术,与GNSS定位技术形成GNSS/UWB的组合形式,弥补GNSS在隐蔽区域定位的不足,并提出了一种反向解算的方法来提升定位效率。由于反向解算的方法将繁重的计算任务部署在服务端,而移动终端只充当信号接收/发送器,因此该方法也可减少定位成本,具有应用价值。本文实验表明,本方法定位精度在30 cm以内,且平均响应时间为0.25 s以内,满足高精度实时无缝定位的需要。

基于双液晶偏振光栅的机载光电跟瞄平台技术研究

为实现新型机载光电跟踪平台轻量化、小型化与高精度化设计,提出一种应用于机载平台下的基于双液晶偏振光栅光束偏转机构的光电跟瞄方法。建立了基于视轴解耦的双液晶偏振光栅光束跟瞄反向公式模型,该模型只需输入跟踪点方位与俯仰角度坐标即可计算出两共轴光栅旋转位置,通过两共轴光栅的旋转来进行光束偏转;相比传统双棱镜光束偏转模型反向公式,该模型具有模型简单、运算快速、精度较高等优点;将基于视轴解耦的双液晶偏振光栅光束偏转反向公式模型与线性二次型调节器控制算法相结合嵌入控制板以实现跟踪功能。通过试验检测了系统跟踪性能结果表明:该双液晶偏振光栅跟踪模型在载体扰动的情况下可以实现目标跟瞄,在动态跟瞄实验中,采用视轴解耦与线性二次型调节器相结合的控制策略使得系统跟瞄精度得到明显提升,相比比例积分微分控制器系统方位与俯仰轴实时跟踪残差峰峰值均下降40%以上,在2°@0.5 Hz与5°@0.2 Hz载体扰动情况下双轴脱靶量均方根值综合统计数值分别达到328μrad与289μrad,验证了所提跟瞄模型的有效性。