单/双轴旋转惯导融合技术在航天测量船的应用

惯性导航系统(INS)可以为航天测量船建立高精度的坐标系基准,同时连续提供高精度的姿态、速度和位置等导航系统信息,是航天测量船核心设备之一。针对INS旋转调制引起的姿态、速度稳定性降低问题,提出一种单/双轴旋转惯导融合方法。从单轴和双轴惯导的工作原理出发,对两者的误差特性进行了综合比对分析,得到两种调制形式惯导设备导航信息特点,设计融合滤波器将两者信息优势结合,以在卫导拒止条件下,获得更高精度的自主导航信息。最后进行了实验验证,实验结果表明,工作在自主导航模式下的双轴惯导系统,经过与单轴系统信息融合后速度和姿态稳定性精度提高50%以上,保障了航天测量船的测控性能。

基于系统动力学的航天测量雷达维修保障系统效能评估

针对航天测量雷达维修保障系统效能评估难以量化和预测的问题,设计一种基于系统动力学的维修保障系统效能评估模型。阐述系统动力学建模评估基本步骤,给出航天测量雷达维修保障系统效能评估因果关系图和存量流图模型,并给出主要变量的函数方程描述;通过Anylogic仿真软件实现实例验证。验证结果表明:系统动力学模型评估具有可行性和有效性,可为持续改进航天测量雷达维修保障系统提供支撑。

航天测量信息实时质量分析方法

当前阶段,我国愈发重视航天工程的研发工作,对航天测量信息测量试验方法和数据质量分析方法也更加多元化。本文简单概述了数据质量分析方法,探讨了航天测量信息实时质量分析方法内容,重点分析了航天测量信息实时质量分析系统结构,实现航天测量信息的动态化管理,做预警处理、异常数据获取和故障判断。

航天测量船船体变形的数据处理

为了克服船体变形对航天测量船船载设备外测数据的影响，需对船载设备外测数据进行船体变形修正，为此建立了船体变形修正数学模型。从航天测量船船体变形测量系统的基本构成、测量原理和测量元素入手，建立变形测量坐标系，讨论变形测量角与欧拉角的关系，详细推导了船体变形数据处理计算公式，给出了变形数据处理的数学模型。工程应用结果表明：船体变形对飞行器初轨半长轴α的影响比较大，对于近地近圆轨道，影响值是几百米的量级，最大达到800900m，而对于大椭圆轨道，影响值则达20km，经船体变形修正后可以消除这项影响。建立的变形修正数学模型反映了船体变形的客观规律，能有效消除船体变形对船载设备外测数据的影响，提高测量船外测数据处理的精度。

航天测量船外测数据异常值自适应处理算法设计

航天测量船外测数据中蕴含有复杂的变形和船摇周期,增加了数据检择难度。针对船测数据特性,对多种辨识方法的检择效果进行了专题研究,结合滑动中值平滑估计模型,构建了参数自适应信息检择算法,利用周期图方法实现了平滑区间的动态调整,解决了测量船外测数据的纠错难题。

提高航天测量船定轨精度的途径

在"神舟"任务中,航天测量船的定轨精度直接影响着整个地面测控系统的完成质量。在分析研究测量船误差源对近地近圆轨道确定影响的基础上,提出了提高海上定轨精度急需解决的问题及研究方向,建立了测速数据的船姿船速修正模型,设计了自适应信息检测算法,实现了测量船复杂误差的精确仿真并基于次序统计量研究了初轨根数的选优问题。这些技术的应用使初轨计算半长轴外符合精度提高了3倍,为提高测量船定轨精度发挥了重要作用。

航天测量船静电陀螺监控器航向误差拟合修正

为掌握航天测量船静电陀螺监控器航向误差的变化规律,减小静电陀螺监控器航向误差对测控精度的影响,从静电陀螺监控器设备的结构和监控原理上分析了静电陀螺监控器航向误差的产生因素,建立了静电陀螺监控器航向误差的数学模型。同时,在长期的试验数据累积和处理分析的基础之上,成功利用该模型对静电航向误差变化规律进行数据拟合。多次试验结果表明,该误差模型能够准确有效地对静电陀螺监控器航向误差进行优化,提高了静电陀螺监控器的航向精度。

航天测量船无线电测量设备方位零位标校新方法

分析了传统航天测量船无线电测量设备方位零位标校方法的优缺点,提出了一种不需大地测量的新标校方法,推导了计算公式,并对标校精度进行了系统分析。标校结果显示,该方法与传统方法相比,标校误差在3″以内,完全满足标校精度要求,且周期短、协调量小,可节省大量的经费。本标校方法可以进一步扩展到其它项目的标定。

航天测量船角度系统误差偏大问题的分析与解决

在测量船某型号任务的数据处理过程中,通过比对两套外测设备的原始测量数据,发现方位角的系统误差偏大。针对设备严重超出精度指标的问题,通过进一步的试算,利用箭载GPS数据进行比对,仔细分析了引起方位角系统误差偏大的各种因素,逐步排查后找出了问题原因,并由船载设备进行修正。通过排查分析,验证了船载设备零值修正处理方法的正确性,为船载系统类似问题的解决积累了经验。

航天测量船静电陀螺监控器海上动态标定

为减小海上动态条件下静电陀螺监控器标定过程外界因素的影响,提高航天测量船组合导航系统静电陀螺监控器海上测量数据的输出精度,通过对静电陀螺监控器标校过程原理的研究,分析了惯导水平姿态误差、船舶机动、标定参数耦合等因素对静电陀螺监控器标定效果的影响并进行了仿真试验,提出了静电陀螺监控器海上动态条件下进行标定的方法和航行工况保障要求。实际结果证明,通过提高惯导系统初校精度、施放减摇鳍减小船摇、减少船舶机动、改变船舶航向进行标定参数解耦等方法对提高海上动态条件静电陀螺监控器标定效果行之有效,对提高航天测量船组合导航系统数据输出精度具有重要意义。

船体变形对航天测量船外弹道测量的影响

简要介绍了航天测量船船体变形测量系统的基本构成、测量原理和测量元素,分析了变形测量数据的基本特性，给出了船载外测数据船体变形修正的方法和计算公式；重点考察研究了船体变形数据对航天测量船外测数据和外测定轨的影响。

航天测量船外测数据的复杂误差特性

使用三次样条最小二乘拟合残差法研究了航天测量船外测数据误差的统计特性,分析了其误差的相关特性,建立了时序模型.研究结果表明,航天测量船外测数据误差具有强自相关性、非正态性、时变方差性和分段平稳性,其特性可以用高阶AR模型描述。

重力异常对航天测量船惯导姿态测量的影响与补偿

分析了重力异常产生的原因,根据有害加速度对于惯导系统的影响,建立了基于重力异常的惯导比力误差方程及姿态误差测量模型。结合航行试验分析了影响与应用效果,试验结果表明,高精度的姿态测量系统中必须考虑重力异常的影响,利用该方法可以基本消除重力异常的影响,部分海域可使惯导姿态精度提高约20″,对提高航天测量船外测精度具有重要意义。

GPS测姿技术在航天测量船的应用分析

简要介绍了航天测量船测姿系统的特点,概要分析了GPS测姿技术的原理,着重论述了GPS测姿技术在测量船上应用的可行性。

基于浮船坞的航天测量船测量设备标定方法

针对浮船坞的技术特点,提出了一种基于浮船坞的动态标定方法。该方法以船艏艉线为方位基准,以船体基准平台为水平基准,根据传统坞内标校原理,设计了标定步骤,推导了计算公式。结果表明,雷达方位零值、俯仰零值随机误差分别约为编码器测角误差的3倍和2倍,满足标校精度要求。该方法解决了航天测量船动态条件下的标定技术难题。

航天测量船中心计算机实时监控专家系统设计

开发航天测量船中心计算机实时监控专家系统,是为了监控中心计算机系统在任务中的运行状态,以提高整个系统的实时性和可靠性。该文从系统设计的角度,说明了构造实时专家系统的一些关键技术:系统结构及各模块的功能、数据的分类与表示及数据库的结构、知识的表示及知识库的构造、问题求解模型等。

航天测量船通用测试平台设计

结合航天测量船特点,为了提高设备的维护保养和故障诊断效率,提升应急处置能力。在此采用基于虚拟仪器技术的方法,提出了测试平台的总体设计思想以及软硬件设计。针对种类繁多的测控设备,测试系统具有高度智能化和广泛通用性的特点,可完全应用于全测控网设备,夯实了测量船执行任务的基础。测试系统提供了友好的人机交互界面,使整个测试过程操作方便,获得较好的实际应用效果,拓展了任务准备的可操作性。

航天测量船外测数据误差分析的小波方法

使用动态数据建模与误差分离技术以及小波分频方法，对船载外测数据进行处理分析，成功地分离出随机误差和船测数据特有的船体误差，并对船体误差给出了分析和合理的解释。结论表明，小波分频对认识和研究船测数据的误差是一种非常有效的方法。

新一代航天测量船导航系统信息融合技术

分析了我国航天测量船导航系统的优缺点,提出了一种基于分散化滤波理论的联邦卡尔曼滤波体系结构(FKF),并研究了其最优融合估计算法和实时性。仿真结果表明,它可以有效地提高组合导航系统的精度和容错性能。最终的设计方案已成功应用于一种航天测量船组合导航系统中。

航天测量船外测数据误差分离与特性分析

航天测量船在航天测控中占有非常重要的地位，为提高航天测量船外测数据的处理精度，结合样条函数和小波方法，提出了航天测量船外测数据误差分离方法。该方法在提高处理精度的同时，成功地分离出随机误差和修正残差，显著地改进了现有的船载外测数据修正结果。并进一步对修正残差和随机误差进行了特性分析与建模。实例表明这是一种有效的方法。