基于渐消因子的ECEF-GLS估计算法

传统的误差配准算法假设系统偏差恒定或缓慢变化,当系统误差发生突变或快速变化时,这一假设不再成立。针对这一问题,研究了时变条件下的误差配准算法,引入渐消因子,对常规的基于地心地固坐标系的广义最小二乘算法(generalized least squares algorithm based on the earth-centered earth-fixed coordinate system,ECEF-GLS)进行了修正,弱化历史量测对配准的影响,并对渐消因子的选取问题进行了研究,给出了合理的设计方法。算法验证表明,基于渐消因子的ECEF-GLS估计算法能够对时变的系统偏差进行有效估计,精度满足配准要求。

非静止轨道卫星信道多普勒频移特性

为了定量分析非静止轨道卫星信道的多普勒频移特性 ,引入一种基于地心固连坐标系的分析模型 ,经近似 ,该模型与地面接收终端的地理坐标无关 .计算出了几种典型非静止轨道卫星信道的最大多普勒频移 .分析表明 ,高仰角状态下信道中的多普勒频移较弱 ,而处于可视仰角状态时信道中的多普勒频移最大 .应尽可能在高仰角状态下接收信号 ,并可将多普勒时变规律作为先验信息用于对多普勒频移进行估计与补偿 。

多雷达数据处理中坐标转换的新方法

在多雷达数据处理过程中,必须考虑减弱坐标转换带来的误差对数据处理的影响。针对此,提出了在多雷达数据处理中使用地心坐标系作为统一坐标系的一种新的坐标转换方法。该方法以地心坐标系作为统一坐标系,观测数据由本地直角坐标转换成地心直角坐标,再由地心直角坐标转换为情报处理中心的直角坐标。可以看出该方法进行的坐标转换都是大地坐标之间的转换,因此是简单和精确的。通过转换误差分析和验证,结果表明了该方法可以减小地球曲面误差等的影响。

轨道坐标系到地心固定坐标系的直接转换方法

坐标系转换是实现应用导航数据进行卫星遥感影像高精度定位的关键技术。文章利用航天器定义在地心固定坐标系下位置和速度信息,应用四元数(Quaternion)方法,实现从航天器轨道坐标系到地心固定坐标系的直接转换。在常规遥感影像直接定位算法中这样的转换分为两次坐标系旋转,先从轨道到地心惯性,然后从地心惯性到地心固定坐标系。文中提出的方法将这两次坐标系转换缩减为一个,并且避免了应用地球的章动、极移和岁差等信息。通过跟传统坐标系转换方法转换结果以及商业软件STK(Satellite Tool Kit)定位结果的比较,证明了该方法的正确性和实用性,适合于低轨对地观测平台的遥感影像定位,因为低轨平台提供了定义在地心固定坐标系下的位置和速度信息。

雷达信息处理系统中的坐标变换问题研究

在雷达信息处理过程中,首先需要进行目标观测数据的空间同步,即将数据变换到一个公共坐标系中,然后才能进行各种数据处理。本文主要讨论不同坐标系之间的坐标变换及转换误差,并提出了在雷达信息处理系统中使用地心坐标系作为统一坐标系的一种新的坐标变换方法以减小地球曲面误差的影响。

基于ECEF的误差配准与目标跟踪算法

考虑量测噪声和地球曲率对配准的影响,提出了一种基于地心坐标系(ECEF)的扩展卡尔曼滤波(EKF)配准与目标跟踪算法。根据坐标系转换关系,给出误差配准计算公式,建立目标的动态方程,用EKF方程进行估计。仿真结果表明:该法能同时有效估计目标运动状态和传感器配准误差,可用于远距离的传感器配准和目标跟踪。

坐标转换在组合导航系统半实物仿真中的应用

将仿真机在发射地面坐标系下解算出的弹道信息进行坐标转换,产生与之对应的GPS接收机的纬度、经度和高度信息,以实现SINS/GPS导航系统的半实物仿真试验。针对不同坐标系之间的关系,设计一种迭代的方法进行坐标转换,该方法通过不断更新地理坐标系的原点,完成发射坐标系到地心坐标系的转换。同时引入一种已经得到成功应用的含有修正参数的简化算法。通过数学仿真验证了两种方法的正确性和可行性,且均能满足半实物仿真试验精度的要求。

基于地心地固坐标系的多传感器实时配准方法

针对立体投影配准算法的不足,在分析广义最小二乘方法的基础上,提出了基于地心地固坐标系的实时配准方法.该方法选定一个传感器为数据处理中心,建立配准模型,采用序贯最小二乘方法和卡尔曼滤波方法来估计系统偏差,实现了误差的实时估计,便于工程应用实现.仿真表明了该方法的有效性.

多传感器测量数据信息融合

文中针对不同传感器测量数据无法直接融合,提出各传感器测量数据都统一到地心地固坐标系下进行滤波与融合的方法,并分析站位误差对该方法滤波与融合结果的影响。

基于地心地固坐标系的多运动平台实时配准方法

固定平台情况下基于地心地固(ECEF)坐标系的配准模型,在运动平台中已不适用,鉴于此,在考虑系统误差固定不变的条件下,推导了基于ECEF坐标系的多运动平台多传感器的配准模型,并提出采用卡尔曼(Kalman)滤波方法来估计系统偏差,实现了对固定系统误差的实时估计,便于工程应用实现。仿真表明了该方法的有效性。