基于地磁测向和时间到达差测距的行人航迹推算方法

为研究个人鞋式导航定位方法,提出了一种基于地磁测向和时间到达差测距的行人航迹推算方法。该方法分为两部分:依靠地磁辅助的航向角检测和依靠时间到达差测距的行人步幅检测。研究结果发现,采用超声波收发阵列可以有效提高两脚间距离检测精度。此外本文分析出该方法的主要误差来源为航向角检测误差,并设计了最小二乘误差补偿算法,补偿前航向角误差约为15.93°,补偿后在0.435°以内。实验通过行人直线、圆形、操场行走测试,结果表明最大定位误差占总行进距离的1.2%。本方法具有广泛的工程应用前景。

基于冲突点到达时间的航空器自主间隔控制律

在航路巡航阶段将部分间隔保持责任由管制员移交给飞行员,可在降低管制负荷的同时提升空域安全运行效率。针对新一代分布式空管模式,本机航空器基于交叉点到达时间将存在潜在冲突的目标航空器作为间隔控制目标机,构建交叉冲突中分别基于时间与空间的指定间隔值的自主间隔控制模型;以调整航空器机动飞行的校准空速作为航空器的自主间隔控制策略,通过控制本机航空器校准空速实现对两航空器间隔的有效控制。设置水平交叉冲突场景进行仿真对比实验,仿真结果表明了所提间隔控制策略用于分布式自主间隔保持的有效性及实用性。

基于PWV到达时间差估计台风运动状态的四参数模型

台风是一种严重影响人类生产和活动的灾害性天气,台风状态的有效监测对保障人类生命安全和减少财产损失具有重要意义。水汽是台风发展的主要原动力,本文提出了一种基于大气可降水量(PWV)到达时间差估计台风运动状态的四参数模型,该模型需要台风路径附近多个站点的PWV时间序列作为输入,台风的初始线速度、初始方向角、线加速度和角速度作为输出,进而可推算路径方向上任意时刻的台风线速度和方向角参数。以2019年中国区域“利奇马”和“白鹿”台风作为研究案例,首先,利用中国区域的全球导航卫星系统地面监测站和探空站反演的PWV产品,对用于估计台风运动状态的欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料得到的PWV产品进行精度评估;然后,分析了台风期间PWV空间分布和时间序列特征,研究了台风和水汽的移动趋势及其关系;最后,以中国气象局和浙江政务服务网提供的台风产品作为参考,对基于PWV到达时间差的四参数模型估计的“利奇马”和“白鹿”台风线速度和方向角进行了评估。评估结果显示,与中国气象局台风产品对比,本文模型估计的台风线速度和方向角平均Bias、RMSE、STD分别为0.25、6.39、6.38km/h和4.68°、21.59°、20.83°;与浙江政务服务网台风产品对比,本文模型估计的台风线速度平均Bias、RMSE、STD分别为2.23、5.41、4.27km/h。上述结果表明,基于PWV到达时间差的四参数模型能够反映台风的水汽运移规律,为监测台风活动提供一种补充方法。

超声造影到达时间参数成像在乳腺病灶血流灌注的应用研究

目的评价到达时间参数成像(At-PI)定量参数颜色占比在乳腺良恶性结节早期血流灌注程度中的研究价值。方法回顾性分析自2021年1月至2024年3月在北部战区总医院行超声造影(CEUS)检查且有明确病理结果的66个乳腺结节,在超声诊断仪内置软件上将造影剂进入病灶的前6 s设为红色,7~12 s设为黄色,计算结节红色部分面积与黄色部分面积的比值(R/Y)、结节红色部分面积与结节总面积的比值(R/T)、结节内灌注缺损部分面积与结节总面积的比值(N/T)。用组内相关系数(ICC)评价参数观察者间一致性,分析各颜色比评估乳腺良恶性结节的受试者工作特征曲线下面积(AUC)与截断值,并计算其敏感性、特异性、准确性、阳性预测值与阴性预测值。结果各参数观察者间一致性极佳,R/Y、R/T、N/T相对应的ICC值分别为0.955、0.928、0.925,乳腺良恶性结节间R/T、R/Y差异有统计学意义(P<0.05),N/T差异无统计学意义(P=0.416)。R/Y的截断值、AUC、敏感性、特异性、准确性、阳性预测值、阴性预测值分别为0.593、0.800、0.851、0.789、0.833、0.909、0.682。R/T的截断值、AUC、敏感性、特异性、准确性、阳性预测值、阴性预测值分别为0.366、0.673、0.766、0.600、0.716、0.818、0.522。结论At-PI定量参数颜色占比能反应乳腺结节的早期血流灌注程度,可以有效提高At-PI对乳腺良恶性结节的诊断价值。

考虑外集卡到达时间随机的提箱策略优化

在进口箱提箱作业中,外集卡不准时到港会引起外集卡到港顺序发生变化,影响后续提箱顺序,导致翻箱成本和外集卡等待成本增加。本文提出一种动态决策提箱顺序的策略,通过考虑权重和时差,旨在最小化翻箱成本和等待成本,建立基于外集卡到港时间随机性的提箱调度模型,并采用遗传算法求解。结果发现:在相同情境下,两种提箱策略存在显著差异,尤其是在扰动较大时差异更为明显。最后,使用成本的期望和方差评价两种策略的优劣。数值实验结果表明,对比先到先服务策略,本文提出考虑权重和时差能够实现动态决策的提箱策略在降低成本的同时保证各情景下的成本稳定性。

基于到达时间间隔差的ADS-B位置消息验证方法

广播式自动相关监视(ADS-B)是一种新型的航空器监视技术,具有定位精度高、更新速度快及覆盖范围广等优势,在民用航空监视领域获得广泛应用。由于ADS-B消息以广播方式传输,未采用加密与认证机制,ADS-B系统易受外部欺骗源的干扰。为解决该问题,提出了一种基于到达时间间隔差(IDOA)的ADS-B位置消息验证方法。建立基于IDOA的ADS-B位置消息验证系统模型,理论分析给出检验统计量的表达式及其统计特性,进一步分析给出检测门限的确定方法,通过仿真验证所提方法的正确性与有效性。结果表明:所提方法与基于到达时间差(TDOA)的验证方法具有相同的检测性能,且对时间测量误差和ADS-B位置误差不敏感,但所提方法可克服基于TDOA的验证方法存在的对地面站时间同步误差敏感的缺点。

到达时间差与扫描时间差定位精度分析

针对静止或者慢速运动的周期性旋转扫描雷达目标定位,提出一种基于到达时间差与扫描时间差联合的无源定位方法。首先介绍该体制的基本定位原理及定位模型,并给出闭式求解算法,再推导其定位克拉美罗界,最后分析测量参数精度、观测平台高度计位置误差对目标定位精度的影响,仿真结果表明:通过提高到达时间差和扫描时间差角度信息参数测量精度、增大站间基线长度、减小平台位置误差等能够明显提升目标定位精度,并且在到达时间差为20 ns、扫描角时间误差等效为0.001°的情况下,距离接收站连线中心450 km处,扫描周期为3 s的目标辐射源定位精度可以达到50 m,具有较好的实际应用价值。

联合到达时间估计的长基线测向相位解模糊算法研究

基线长度是影响测向精度的重要因素.长基线测向精度高,但基线长度大于半波长时会出现相位模糊.现有的相位解模糊算法大多限制了基线长度.本文在多基线比值法解模糊的基础上结合到达时间估计,提出了一种减小了基线长度限制条件的相位解模糊算法来实现长基线窄带信号测向.仿真结果表明,本算法解模糊概率不受基线长度影响,并且针对不同入射角的信号解模糊能力相同,在适当信噪比条件下能通过设置基线长度达到较高的测向精度.

到达时间法雷电定位系统图形因素误差分析

对时间到达法雷电定位系统的图形因素影响进行了分析 ,其结论可用于定位网工程设计、数据处理、不利因素规避、事故点查找。

基于Haar小波变换的信号到达时间估计

研究了在信号频率、初相、幅度未知条件下,矩形包络复正弦信号的到达时间估计算法。先利用相关检测算法,对信号的起止时间进行粗估计。在检测到信号的条件下,估计出信号频率并将其变换至基带,在一定尺度下对基带信号作Haar小波变换,检测出小波变换模值的峰点位置作为到达时间精估计。给出了小波尺度选取的原则,并推导了到达时间估计的克拉美罗限(CRLB)。计算机仿真表明,信噪比达6 dB时,到达时间估计的均方根误差小于0.8倍的采样间隔,实现了对信号到达时间的精估计。

基于AR模型的声发射信号到达时间自动识别

声发射信号到达时间的信息,对于声发射事件的定位、识别以及声发射源机理分析都是非常重要的。实际应用中,常用人工读取或通过设定幅值阈值来获取信号的到达时间。针对以上常用方法的缺点,结合噪声信号的AR模型和声发射信号的AR模型,应用Akaike信息准则,实现了对声发射信号到达时间的自动识别。对实验数据的识别结果显示,该方法对信号的幅频特性变化比较敏感。在相同信噪比的情况下,该方法识别的偏差要小于阈值法。当信噪比较低时,阈值法可能会给出错误的结果,而该方法仍然能够给出较准确的结果。

X射线脉冲星自主导航的光子到达时间转换

根据广义相对论的后牛顿近似时空理论,在忽略太阳系天体自转和扁率的情况下,详细推导出X射线脉冲星自主导航中,光子到达观测航天器和太阳系质心的时间差值,它是对现行公式的修正.导出了质心坐标时与航天器固有时的变换关系,根据这一关系,建议在脉冲星导航的工程设计中可以仿照GPS,将航天器携带时钟作频率调整,从而有利于工程计算.

基于到达时间差的无线传感器网络质心定位算法

通过将到达时间差(TDOA)方法与质心定位算法相结合,提出一种基于加权处理的质心混合定位算法。该算法利用TDOA和几种经典的求解双曲线方程组解的定位算法,得到了网络中待求节点的位置,作为质心算法的坐标,并用锚节点与未知节点间的距离作为约束来调整节点的位置,从而减小定位结果与真实值之间的误差。最后通过数值仿真证明了本文算法的有效性。

到达时间法雷电定位特殊情况解算

为解决n≤ 3时用时间到达法定位的问题 ,经推算给出了基于 2≤n≤ 3和雷电定位系统GIS数据库的解算方法 ,实践证明推出的算法简单实用 ,效果好。

超宽带通信系统加权移动三角形到达时间精确定位算法

提出了一种可用于超宽带通信系统的加权移动三角形到达时间定位算法,该算法具有解析解,且只需要一个参考点就可以计算出移动台的位置,有效解决了对移动台初始位置估计不准确造成算法不收敛的问题。仿真表明,该算法比传统的超宽带系统直接定位算法定位精度高,算法复杂度低,并且可以消除距离测量值中非视距误差对定位精度的影响。

基于信号到达时间的UWB定位算法

首先分析讨论了两种基于信号到达时间的超宽带定位方法——最小二乘法和DFP算法,最小二乘定位方法计算简单,但在存在测距误差的情况下定位精度较低;DFP算法的定位结果通常与初值有关,还易陷入局部最优点。因此,作者提出了基于遗传算法的UWB(超宽带)定位方法,通过与前两种算法进行仿真分析和比较,表明该方法能有效提高定位精度。

基于倒序相关累加的信号到达时间盲估计

研究了在信号频率、初相、幅度未知条件下,矩形包络复正弦信号到达时间盲估计算法。先利用相关检测,对信号的起、止时间进行粗估计,估计出信号频率,并将其变换到基带,经倒序累加后的信号模值,在到达时刻将出现拐点并达到最大输出信噪比,检测出拐点位置,作为到达时间精估计。文中推导了离散矩形包络复正弦信号到达时间估计的克拉美罗限。计算机仿真表明,本方法在较低信噪比条件下可实现对信号到达时间的精确估计。

基于到达时间差的两步最小二乘定位算法

为了提高单目标定位的精度,以到达时间差为物理量,提出了一种两步最小二乘定位算法(TSLS).TSLS首先基于普通线性最小二乘估计模型,采用线性纠正最小二乘定位算法(LCLS)获得目标节点位置的估计值;然后计算出目标节点到达不同基站的距离差,并用该距离差来近似实际距离差;最后基于约束总体最小二乘估计模型,利用约束总体最小二乘定位算法(CTLS)对目标节点位置进行二次估计.由于TSLS本质上是通过减少CTLS的矩阵误差来提高CTLS的性能,因此可以看成是一种增强型CTLS算法.仿真分析表明,TSLS算法的总体性能要优于CTLS算法和LCLS算法.

含作业到达时间的单机调度问题的改进算法

研究了以作业完成时间之和最小化为目标函数的单机调度问题,该问题中各作业到达时间可能不同。在对传统启发式算法进行分析的基础上,提出一种改进算法,并给出了算例及其计算结果。大量的随机数据实验的结果表明,该改进算法的性能比传统启发式算法的性能更优。

孤立子内波引起的高号简正波到达时间起伏

在新泽西附近海域进行的浅海实验(SW'06)观测到了大量的孤立子内波。利用SW'06海洋环境资料分析了有无孤立子内波存在时的脉冲声到达时间起伏。发现当孤立子内波出现时,1号简正波到达时间较为稳定,而一些高号简正波到达时间比第1号简正波提前,且随着温跃层深度变化而起伏。经射线理论分析表明:由于孤立子内波出现,导致温跃层深度下降,进而引起满足一定掠射角条件的高号简正波将主要在温跃层上传播。这类高号简正波到达时间对孤立子内波活动敏感,有可能被用来监测浅海中的孤立子内波。