卫星导航定位课程基于证据启发的学习设计

核心素养是学生应具备的能适应社会和终身发展需要的关键能力和必备品格,实践创新是6大核心素养之一。随着“互联网+教育”的迅速发展,结合网络教育对卫星导航定位专业课程进行基于证据启发的学习设计,有益于培养学生的实践创新素养。以提高工程实践能力为目标,通过线上线下混合式教学下翻转课堂的讨论式、启发式教学方法对该课程的专业知识进行关联、融合、贯通,进一步应用于解决工程实践问题。经过3轮以上的教学实践,通过对比传统式、混合式等不同教授—学习设计发现,混合式教学下基于证据启发的工程案例学习设计有助于培养学生解决复杂工程问题的能力以及工程实践创新能力。

基于优化CCSK调制的低轨卫星通信导航一体化信号设计方法

给出了一种基于优化循环码移键控(cyclic code shift keying,CCSK)方式的通信导航一体化信号设计方法,使通信信号的互相关函数的正值与导航信号自相关函数的峰值一致,从而克服互相关干扰,提高通信速率。通过频分复用的方式划分通信信号和导航信号的频带,基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)技术提出连续分配、交替分配和随机分配3种子载波分配方案。对优化CCSK调制和CCSK调制的一体化信号的自相关峰值性能进行仿真和分析,结果表明,在3种子载波分配方案下,采用优化CCSK调制的一体化信号的自相关峰值性能均优于CCSK调制的一体化信号,且采用优化CCSK调制的通信信号的互相关特性对相应的导航信号的自相关峰值有增强作用,可提升通信导航一体化信号体制下导航信号的码相位同步性能。

一种超高速制导弹用一体化卫星导航系统设计

以超高速制导弹使用环境和需求为牵引,设计了一款超高速制导弹专用的一体化卫星导航系统。该系统采用一体化设计,接收机和天线之间、接收机和控制系统之间均采用接插件连接;接收机内部使用屏蔽隔腔,分别放置接收机板和低噪声放大器板,减少复杂电磁环境影响;使用聚氨酯发泡对接收机内外进行灌封,减少热传导和冲击过载;天线罩选用耐高温聚酰亚胺/石英玻璃布材质,阵子采用铁质贴片;采用迭代搜索范围校正的方法缩小多普勒搜索范围,提高多普勒频偏捕获概率。对一体化卫星导航系统的仿真和测试表明,该系统满足使用要求,有很强的拓展性和实用性。

“惯性导航原理”课程虚实结合的教学实践探析

“惯性导航原理”是火箭军工程大学测控工程专业的一门必修专业背景课程。然而,课程内容抽象复杂,学员不容易理解,存在畏难情绪。而且,随着社会的发展以及信息技术的提升,教与学的形式也发生了很大的变化。为了进一步提升教学效果,分析了“惯性导航原理”课程特点和存在问题,详细阐述了课程团队在理论教学和实验教学中进行虚实结合教学方法的探索,总结了课程团队在虚实结合方面的经验做法,希望能为其他专业背景课的课程教学改进提供一定的借鉴和启示。

联合卡尔曼滤波及其在舰船综合导航系统中的应用

针对 INS/ GPS/ CNS舰船综合导航系统的特点 ,设计了用于该系统的联合卡尔曼滤波器。该联合卡尔曼滤波器具有全局最优性 ,其结构遵循信息分配原则 ,其算法改善了数值计算的稳定性和系统的容错性 ,并减少了信息传输量与计算量。理论分析及仿真结果表明 。

航天测量船INS／GPS／DVL组合导航系统容错滤波方法

具有良好的容错性是航天测量船INS／GPS／DVL组合导航系统的基本要求。基于联邦卡尔曼滤波设计思想,在改进的无复式(No-Reset)卡尔曼滤波体系结构的基础上,设计了残差x2检验法实现组合导航系统的故障检测和隔离。该方法可以有效地对突变型故障进行检测与重构。仿真结果表明,对于GPS分系统的突变故障和慢变故障的检测与重构时间为6．12s,而对DVL速度突变故障检测与重构时间为1．08s,确保了联邦滤波的稳定性和高精度。

“微机原理与接口技术”综合设计性实验的研究与探索——GPS导航实验板的开发与应用

将GPS导航定位技术引入到"微机原理与接口技术"的实验教学中,研制了GPS导航实验板,它可与已有的微机接口技术实验箱互连构成新的实验系统。设计开发了与该硬件系统相适应的综合设计性实验内容,并运用到实验教学中,取得了良好的教学效果。

多信息融合组合导航半物理仿真系统设计与实现

导航算法是组合导航系统中的关键技术。为了验证导航算法的性能, 以导航算法能最终实现工程应用为背景,文中研究了一种以RS-232串行通信为基础,采用分布式仿真结构的多信息融合组合导航半物理仿真系统。根据系统工作原理,搭建了硬件平台,设计了系统的整体信息交换流程和各分系统之间的数据通信协议,利用MSC6.0和VC++6,0编制了传感器仿真程序,导航仿真程序,以及导航监控程序。最终完成了整个系统的实时联调。系统实时联调结果表明,该系统能够直观有效地验证各种导航算法的导航性能,从而为导航算法移植到工程应用中提供了有益的参考。

联邦卡尔曼滤波器在无人机导航系统中的应用

针对无人机GPS\RP\DR组合导航系统的特点,设计了用于该系统的联邦卡尔曼滤波器。该滤波器具有全局最优性,其结构遵循信息分配原则,其算法改善了数值计算的稳定性和系统的容错性,并减少了信息传输量与计算量。理论分析及仿真结果表明,该联邦卡尔曼滤波器能够满足无人机在 GPS或 RP信号无效或两信号均短期无效情况下定位导航的精度要求。

“卫星导航定位原理”课程研究性教学法探讨

针对"卫星导航定位原理"课程教学过程中存在的问题,提出了突出教学重点、设计教学内容、加强主动性学习的教学思路,设计了一套课堂理论教学、实践环境设计、试验实习教学的方法,在实践中采用了突出重点内容、引进工程案例、设计教学环境、因人因组而异的方式,突出了设计性和研究性教学,取得了较好的教学效果。

卫星定位导航原理的实验课程设计与实践

针对卫星导航定位技术的教学要求,提出了一套完整的卫星导航定位技术实验课程建设方案。该方案分别从理论和工程实践的角度出发,并考虑学生对Matlab等编程工具的使用能力,设计了七个实验课程。通过教学实践证明,该实验方案取得了良好的教学效果,同时,从教学实践情况和学生反馈信息也验证了该实验课程方案的可行性和创新性。该方案是一种由以教为主向以学为主教学模式转变的新尝试,将工程背景和科学研究相结合,为电子信息工程专业课程体系建设提供了依据。

网络课程中导航系统的设计

导航是保证网络课程质量的一个重要因素,需要精心设计和全面考虑。良好的导航设计可以引导学习者有效的学习,提高学习效率。本文分析网络课程中导航系统的重要性,阐述导航系统设计应遵循的原则,并探讨在导航系统设计时应考虑的问题及常用策略。

多模型高精度组合导航算法研究

针对复杂操作环境所引起的INS/GPS组合导航系统模型参数变化导致单一固定参数滤波器精度降低问题,提出了多模型自适应Kalman滤波算法,并与单一模型下的Kalman滤波器方法进行了比较。仿真结果表明,相对于单一模型的Kalman滤波算法,该算法能大大提高导航系统的精度和可靠性。

微纳卫星导航通信一体化系统设计与实现

为了提高微纳卫星资源利用率,考虑体积、质量及功耗等多方面限制和要求,提出一种适用于微纳卫星的导航通信一体化系统实现方案,将卫星遥测遥控、数据传输、导航定位等功能进行融合设计,给出该系统设计方法,并详细阐述硬件平台、软件架构、数据协议的实现方法。最后提出采用FPGA、ASIC等集成电路技术的产品实现技术途径,实现高集成、小型化、轻量化和低功耗。目前该设计已经成功应用于多个卫星型号,最长在轨工作时间超过两年,至今状态良好,可以推广至其他微纳卫星应用。

船用综合导航系统软件可靠性的设计研究

综合导航系统的关键是软件设计．从可靠性的角度出发，对综合导航系统软件进行了有效的可靠性设计．试验结果表明，该方案设计有效地提高了系统的可靠性．

基于空间交会的GPS/INS组合导航系统仿真

由于实验务件限制,GPS/INS组合导航系统很难在真实空间交会对接环境中进行GPS/INS组合导航系统性能测试研究。为此,简要设计和实现了基于空间交会的GPS/INS组合导航软件仿真平台,研究了基于空间交会两航天器绝对和相对运动轨迹生成、GPS/INS组合导航系统误差建模、观测数据生成等实现方法,并通过仿真数据分析验证了这种设计方案的可行性,为进一步开展相关研究奠定了基础。

基于GPSANS实现某自行高炮导航系统的改造设计

为提高某高炮导航性能，在分析GPS和INS导航优缺点的基础上，采取GPS／INS的组合导航方式对某自行高炮的导航系统进行改造。分别介绍了GPS和INS的导航原理，给出GPS／INS组合导航系统的数学模型并对关键技术进行说明，使用自适应卡尔曼滤波对数据进行处理。实验表明该系统改善了炮车单独使用INS造成的误差积累问题。

综合导航信息模拟系统的设计与实现

针对综合导航显控台的维修检测时的信息模拟需求,介绍了一种基于PC/104的综合导航信息模拟系统的设计;该系统基于模块化设计思想,提供4路RS422串行通信接口(19200bps)、2路CAN总线通信接口(500kbps)和IP组播网络接口,采用事件驱动和多线程编程技术,提供三种通信方式数据流传输实现综导显控台外围环境模拟;该系统可以模拟GPS、罗兰C、平台罗经等十四种设备信息模拟,并实现数据记录、参数存储和故障模拟等功能;最终将信息模拟系统与某型显控台联调,系统运行良好,通信实时性很高,实现各部分功能,并具有很好的扩展性。

舰船综合导航系统的联合卡尔曼滤波器设计

针对由惯性导航系统（INS）、全球定位系统（GPS）及天文导航设备（CNS）组成的舰船综合导航系统的特点，设计了联合卡尔曼滤波器，并给出了联合卡尔曼滤波器的结构及其算法。理论分析与仿真结果表明，该算法具有全局最优性，能够满足系统的精度要求，且应用该联合滤波可提高系统的容错性能。

基于自适应反步法的非线性导弹制导/控制系统综合设计

利用基于RBF神经网络的自适应反步法结合滑模控制对非线性导弹的制导/控制系统进行了综合设计。首先把导弹的制导/控制系统转化为严反馈型,然后利用基于在线调节的神经网络反步法克服非线性系统的非匹配不确定性,引入的滑模控制项使跟踪误差趋于零。仿真结果表明,所设计的方法具有较强的实用性。