基于遗传算法的导航源部署算法

区域导航系统是重要的卫导备份和增强手段,由于导航源与用户距离较近,导航源的几何分布对区域导航系统性能影响显著。为了提高区域导航的定位精度,基于遗传算法研究导航源的部署方案。首先对导航源部署位置进行编码,设计能体现几何因子优劣的适应度函数,选择合适的选择算子、交叉算子和变异算子。然后遗传进化得到导航源部署位置。仿真结果表明,提出的方法在服务区域、部署区域和导航源数量变化的情况下,可以快速得到满足要求的导航源部署位置,能够解决实际场景中导航源部署位置的问题。

某无线电近程导航系统机载设备信号处理与仿真研究

针对某无线电近程导航系统机载设备的基带与中频信号进行了仿真研究。主要借助Matlab生成基带信号并通过幅度调制产生中频信号,使用Simulink频谱分析仪的Channel Measurement工具计算出中频信号的带宽,参考该带宽参数设计了中频信号解调模块,使用带通滤波、相干解调和低通滤波等方式无失真的将中频信号解调出来,并基于可编程逻辑器件(FPGA)内建随机存取存储器(RAM)实现了发射基带脉冲生成。通过以上过程完整正确地验证了信号调制和解调方法。

卫星导航着陆起降引导点位快速标定方法研究

战场形势变化迅速,简易机场的建立可有效支撑有/无人机起降着陆,提升遂行作战任务的能力。介绍了卫星导航精密进近原理与能力,分析总结了伪距定位、精密定位、差分定位、广域精密定位等原理及特点,描述了点位标定的常用误差处理技术,最后给出了点位标定使用建议,指出利用GNSS提供的精密定位服务是最便捷高效的策略,伪距定位是保底手段,对于常态化保障区域,可以先期开展监测站部署,实现简易机场的即时标定能力。

卫星导航高精度抗干扰算法研究

常用的自适应调零卫星导航抗干扰算法,可以对干扰进行很好的抑制,但自适应调零算法会对卫星信号的相位产生扭曲,导致抗干扰处理后的卫星信号无法用于高精度定位。研究数字多波束抗干扰算法,通过对卫星方向信号约束,达到在抗干扰的同时保证卫星信号相位稳定,实现高精度定位。该算法经分析和实际采样数据仿真验证,可实现强干扰条件下卫星导航高精度定位。

一种新型某导航设备脉冲识别方法的设计与实现

延时比较法是某导航设备脉冲识别设计方法之一。设备信标在使用该方法进行脉冲识别时,脉冲识别时间过长,无法满足设备应答延时的需要。设计了一种新型设备脉冲识别方法,经验证,该方法有效缩短脉冲识别时间,具有较强的使用价值。

基于LabVIEW的某导航设备卡尔曼滤波方位解算修正技术

某导航设备信号常使用卡尔曼滤波算法进行方位解算。为改良卡尔曼滤波噪声系数,确保算法在较短的时间内准确解算设备信号方位值,提出一种基于LabVIEW的卡尔曼滤波方位解算修正技术,通过LabVIEW快速构建信号模型和卡尔曼滤波方位解算模型,完成对卡尔曼滤波初始参数的修正。经测试,该技术有效缩短卡尔曼滤波噪声系数修正时间,可应用于实装工程。

基于System Generator的某导航设备相控阵天线相位解算技术

某导航设备相控阵天线主要由天线阵子、移相器和控制单元组成,移相器负责对天线阵子的相位进行实时控制。为了消除设备相控阵天线移相器之间的相位偏差,提出一种基于System Generator的快速傅里叶变换(FFT)相位求解技术,通过System Generator快速构建设备相控阵天线移相器相位解算模型,完成相位解算和补偿工作。经验证,该方法能有效缩短设计人员软件编程时间,具有较强的使用价值。

基于单浮标的水声/惯性组合导航定位与试验验证

惯性导航由于其无源、自主等优点,在水下导航中处于中心地位,但惯性导航误差随时间增大,很难长时间提供精确的导航信息。针对此问题,本文提出一种基于单浮标的水声/惯性组合导航定位方法,借助水下潜航器的速度和方位信息,通过实际浮标和3个虚拟浮标的位置以及与水下潜航器之间的4个距离观测量,采用长基线导航定位技术,实现水下潜航器导航定位。试验结果表明,该方法相比惯性导航,减小了误差,提升了定位精度,可保证水下潜航器长航时实施水下作战任务。

基于车载平台的无人机导航欺骗干扰系统

无人机干扰反制在现代战争中受到越来越广泛的关注,其中基于卫星导航信号的欺骗式无人机干扰系统,因其干扰效果好、次生伤害小、设备成本低等一系列优势,得到了广泛的应用。但目前无人机欺骗设备普遍存在探测手段单一、欺骗信号隐蔽效果差、平台机动能力不足和欺骗效果不佳等问题。研究的车载式无人机导航欺骗干扰系统,在提升系统机动能力的基础上,开展雷达光电融合探测及隐蔽式欺骗信号等研究,最终形成高精度无人机欺骗干扰性能,并通过外场试验,验证了系统的有效性。

一种开放式卫星导航基带信号处理方法

传统全球导航卫星系统(GNSS)接收机基带处理模块非开放式的实现架构与多源融合导航算法的工程实现需求不够匹配,针对机载、弹载的多源融合导航需求设计提出一种开放式的卫星导航基带信号处理方法。通过将卫星导航基带处理模块的软件实现嵌入到Linux操作系统中,独立运行信号处理进程和底层驱动调度控制,以实现基础的卫星信号捕获、跟踪、时间同步控制等软件功能。硬件实验表明,搭载所述方法的开放式卫星导航基带信号处理系统,可以通过开放式的卫星导航基带信号处理的软件实现,降低多源融合导航实现复杂度。

低轨增强区域监测站覆盖性分析

监测站的分布和数量直接影响导航卫星的定轨精度、参数解算及状态监测。给出了监测站覆盖性评估方法,并利用真实的全球导航卫星系统(GNSS)轨道数据和仿真的低地球轨道(LEO)星座,对不同数量区域增强监测站的覆盖范围及深度、跟踪平均值和可视弧段占比进行了仿真试验分析。得出的结论是:增加区域监测站的数量仅对GNSS卫星的覆盖性有一定提升,但无法有效改善LEO卫星,需进行全球布站或结合星载接收机数据进一步分析。

基于ZYNQ的HDLC与同步半双工RS485的实现

为了实现飞行管理模块与舵机、助推器等之间的高速串行通信,设计了基于全可编程片上系统(ZYNQ)的高级数据链路控制(HDLC)协议控制器。ZYNQ内部可编程逻辑(PL)与处理器系统(PS)之间通过高级可扩展接口(AXI)总线进行数据交互,采用双先入先出队列(FIFO)进行数据缓存;PL使用Verilog语言开发了HDLC通讯协议的控制时序,PS完成循环冗余检验(CRC);开发了以ZYNQ为核心的同步半双工RS485总线接口原理图和印制电路板。实际应用效果表明:系统的通信速率可以达到4Mbit/s,工作稳定可靠,没有误码、丢帧等现象。

一种星敏感器星光折射角故障检测算法

针对空天飞行器星光折射导航系统中大视场星敏感器的天文观测信息易受外界环境、光电信号等影响而导致星光折射导航性能下降的问题,提出了一种星敏感器星光折射角故障检测算法。建立了基于惯性导航辅助的星光折射角误差模型,结合星敏感器测量噪声特性设计了值域合理性检测、趋势合理性检测、跳变检测等算法,并对星光折射角测量信息中野值和跳变等故障进行了检测。通过实际观测数据的试验验证结果表明,该方法有效解决了星光折射导航系统中星光折射角的故障检测问题,为双视场星光折射导航系统的工程化实现奠定了基础。

基于AD9361的快速增益控制研究

研究了AD9361的自动增益控制(AGC)模式和手动增益控制(MGC)模式,分析了两种模式的优、缺点,对AGC模式的闭环反馈时间进行了实际测试验证;针对AGC模式闭环反馈时间长的缺点,提出了一种基于MGC模式的快速增益控制策略,并进行了工程测试验证,可有效提高增益控制的闭环反馈时间,广泛应用于无线电导航和无线通信信号的抗干扰接收。

基于共轭梯度法的空时抗干扰算法研究

由于卫星导航信号功率很小,所以卫星导航信号具有易受干扰的特点,目前卫星导航抗干扰算法主要用到的是协方差矩阵求逆的方法,比如空域和空时抗干扰算法,然而随着天线阵元数的增加和空时抽头数的增加,矩阵维数也随之增加,导致运算量的上升,而共轭梯度法可以避免高维矩阵求逆,且具有收敛快,计算量小的特点,因此基于共轭梯度法的求解空时抗干扰算法,并通过仿真分析证明所提方法的有效性。

一种基于卫星轨道长半轴变化的轨道机动探测方法

针对卫星轨道机动探测,提出了一种基于广播星历的轨道机动探测方法,该方法通过卫星轨道长半轴最大值与最小值的差值变化探测轨道机动。轨道机动造成广播星历轨道参数不可用的具体时段通过统计卫星健康标识分析以及研究方法得出。通过分析2021年北斗卫星导航系统(BDS)的广播星历,证明了轨道机动探测方法的正确性,实验结果表明该方法可以有效探测地球静止轨道(GEO)卫星和倾斜轨道同步(IGSO)卫星轨道机动。

机载DME设备多台轮询技术设计与实现

针对当前地面测距机(DME)导航台的作用范围一般为200 n miles左右[3],飞机在航行过程中往往需要经过多个DME导航台,而传统的机载DME设备只能工作在单频率下,这就需要飞行员手动切换对应地面台的频率,从而增加了飞行员工作量的问题。本文从实际工程应用出发,通过对机载DME设备工作过程进行分析,提出多台轮询技术,研究并实现直接扫描和自由扫描两种模式情况,该技术可提高航路定位的精准性,减少飞行员工作量。

GNSS智能相干跟踪欺骗干扰方法及效能分析研究

针对叙利亚战场和美军伊朗战场发生的多起无人机被欺骗干扰诱捕事件,本文分析说明了GNSS生成式和转发式两种不同欺骗干扰的方法、实现机理及效能,提出智能相干跟踪欺骗方法。通过智能相干跟踪欺骗干扰机理及其对卫星导航用户接收机的影响分析,研究了该欺骗干扰对用户接收机的智能跟踪和相关牵引效果。最后完成了仿真和实际场景模拟试验,验证了该欺骗干扰的诱骗能力、破坏性及隐蔽性。

iGPS导航技术的探索分析研究

本文分析了iGPS系统在导航应用及GPS增强方面的特征和优点。通过对iGPS系统构架、时间同步、导航终端的多普勒定位算法等关键技术的分析,从以下三个方面总结了iGPS对低轨星导航系统建设的借鉴意义:在系统构架设计方面减少系统对地面站点依赖增加系统灵活自主性运行能力;在工作体制方面,采用自主信号播发和中高轨卫星导航增强信号的转发,增加系统的抗干扰能力;导航终端可采用多普勒测量定位,减少对可见星数量约束。

一种多源导航信息融合定位方法

针对强电磁对抗环境下,多种无线电导航系统均可能受到干扰,其相应导航传感器无法获取本系统完整的测量信息而进行独立定位,从而导致单一导航设备无法有效定位的问题。本文提出一种多源导航信息融合定位方法,利用获取的多种导航源的不完整的测量信息,通过对多导航系统的时差、伪距不一致的修正,实现了不同导航系统测量信息在时间和空间上的统一,然后采用最小二乘方法进行多源伪距联合定位。最后,通过仿真试验,表明该方法提高了多源组合导航设备定位可用性和可靠性。