2014, 5(2):79-83.
摘要:UAV 智能导航是指在复杂动态环境下,UAV 能够通过对周围环境的感知自主进行智能路径优化,减小轨迹中的误差安全到达目的地,同时尽量降低代价。智能导航需要解决自身定位、环境态势感知、导航方式决策、智能管理以及航路引导决策等关键技术,确保能够具有实时可靠的位置、速度、姿态等导航信息以及安全的路径。本文将智能 Agent 引入到导航系统中, 建立了基于 Agent 的智能导航决策方法,给出了智能导航系统的组成、功能等。在此基础上,提出了一种基于人工势场的航迹规划方法,使得 UAV 在任意航路点之间进行智能路径规划。
2014, 5(2):84-87.
摘要:本文主要针对 RTK 技术中最关键的问题——整周模糊度解算进行了深入分析和详细讨论,并以此为基础,实现了一种具有较强实用性的高精度实时动态定位算法。实验结果表明, 该算法对 GPS 和 GLONASS 数据均可实现毫米级的精确定位。
2014, 5(2):88-94.
摘要:为了提高 GPS/INS 组合导航系统在卫星信号缺失情况下的导航精度,采用基于伪距、 伪距率的非线性紧组合模型,利用虚拟卫星法构造虚拟观测量,与真实观测量一起参与滤波。针对非线性滤波应用中的问题,采用强跟踪滤波原理和均方根策略对 CKF 进行改进。通过仿真实验,验证了改进算法和虚拟卫星法的可行性,在卫星信号缺失情况下可以提高导航精度,提高了组合导航适应复杂环境的能力。
2014, 5(2):95-98.
摘要:本文介绍了接收机自主完好性监测(RAIM)算法的可用性、故障检测及故障排除的原理及方法流程,结合 BDS 系统下定位精度的需求,通过仿真计算,得到了 BDS 系统下 RAIM 算法的可用性结果,并分析了 DOP 值对 RAIM 算法可用性及实际导航性能(ANP)的影响。
2014, 5(2):99-102.
摘要:LDPC 码作为一种接近香农极限的信道编码,近年来被广泛应用于卫星导航及通信领域。现代 GPS 系统 L1C 信号的电文已使用码率为 1/2 的不规则 LDPC 编码,提升系统的纠错性能。准循环 Qc-LDPC 编码是一种结构化 LDPC 码,具有构造简单,译码复杂度低,纠错性能优良等优点。本文对不同长度、不同码率的 Qc-LDPC 码的两种迭代译码算法的性能进行了仿真研究,研究结果可用于指导不同卫星导航系统导航电文的编译码设计,比如美国的 GPS 系统、欧洲的 Galileo 系统和中国的 Compass 系统。
2014, 5(2):103-107.
摘要:任何 GNSS 接收机对频标的性能都有一定的要求,即允许频标只能在某一范围内偏移,超出这个范围,接收机就不能正常工作。本文从频标的特性分析入手,描述了频标产生偏移的原因,同时结合接收机的捕获原理,阐述了频标偏移对接收机捕获性能的影响,对接收机设计具有一定的参考价值。
2014, 5(2):108-112.
摘要:本文将 Singer、CS、IMM 三种自适应滤波算法应用到数据链相对导航中,并进行了计算机仿真,分析比较了三种算法的性能。仿真结果表明,对机动平台相对导航而言,CS 模型和 IMM 算法具有明显的优势。另外,指出并印证了 Singer 模型和 CS 模型中机动参数对相对导航性能的影响,分析了 IMM 算法在相对导航应用中存在的问题,并提出了相应的解决思路。
2014, 5(2):113-116.
摘要:针对测距测角相对导航中测量噪声不可精确获知往往导致相对定位精度下降的问题,本文研究了基于自适应扩展卡尔曼滤波(EKF)的相对导航算法。利用泰勒级数展开对测量矩阵进行线性化处理,并利用自适应时变噪声估计方法对测量噪声方差阵进行动态估计,状态噪声方差阵通过惯导特性的先验值获得。仿真结果表明,基于自适应 EKF 的相对导航算法可获得高精度且连续平滑的相对定位信息,尤其在测量噪声发生变化时更是表现出良好的导航参数估计性能。
2014, 5(2):117-120.
摘要:在分析塔康信标半幅探测电路工作原理的基础上,重点讨论了影响塔康系统测距精度的主要因素,一方面推导出半幅探测脉冲的定时误差与参考电压的幅度误差之间的定量关系 ?t(μs)/ ?u(V)≈3,另一方面讨论了当多径干扰造成测距脉冲波形展宽而导致定时误差时,提出了一种通过测量半幅探测脉冲的实际宽度T 来间接得出定时误差 ?t ,从而控制延时时间减小定时误差的补偿方法,达到提高测距精度的目的。
2014, 5(2):121-126.
摘要:本文介绍了 MLS 数据信号的组成、信号格式与发播时序,主要描述了 MLS 数据信号的设计实现,并且通过应用试验对这种实现方法进行了验证。
2014, 5(2):127-130.
摘要:通常的天线相位中心计算是求解单个切面内的相位中心,该方法适用于天线色散、 各切面内相位中心不重合的情况。本文提出一种多目标规划的天线相位中心计算方法,通过截取主波束一定范围内的多个切面,将该区域范围内的相位中心求解转化为多目标规划的最优值问题。该方法不仅适用于单切面的相位中心求解,也适用于求解主波束范围内的相位中心。使用 HFSS 对一个圆极化天线进行仿真计算,并利用文中方法求解其相位中心,计算的结果证实了该方法的有效性。
2014, 5(2):131-135.
摘要:提出了一种新型阵列波束展宽的方法,使用差分进化算法结合傅立叶级数变换的初值对阵列波束进行展宽设计。与普通傅立叶级数变换法展宽波束相比,该方法获得主波束范围内的平坦度更好,且能得到更低的副瓣电平。推荐的方法还能避免传统差分进化算法收敛速度慢、 易陷入局部最优的问题。文中使用该方法对一个 21 元的一维直线阵进行波束展宽优化设计。在等幅同相情况下,直线阵的 3dB 波束宽度为 4.02o,使用推荐方法设计后,3dB 波束宽度扩展到 19.6o,主波束范围内的平坦度为 0.21dB,证实了该方法的可行性。
2014, 5(2):136-140.
摘要:脉冲星辐射信号具有极低的信噪比,传统降噪算法难以在抑制噪声的同时保留细节信息。为此,提出一种模糊阈值小波降噪算法。该算法通过引入模糊理论,建立隶属度函数,计算信号每个采样点的隶属度,再利用小波阈值消噪算法设定门限,将隶属度大于门限的采样值划归为信号,反之为噪声,从而达到降噪的目的。实验结果表明:与小波“db6”和小波“sym4”软阈值消澡算法相比,该算法能有效提高脉冲星辐射信号的信噪比,能保留较多的有用细节信息,避免脉冲累积轮廓过于光滑。
2014, 5(2):141-145.
摘要:在对 MIMO 雷达基本原理进行概述的基础上,重点分析了 MIMO 雷达设计时所涉及的主要关键技术,对关键技术实现的途径及常用方法进行了讨论和分析,最后提出了还需进一步研究的方向和主要内容。
2014, 5(2):150-153.
摘要:空间返回技术对于当今和未来的太空探索具有重要意义,作为飞行任务的最后一个环节,它负责将运载飞行器和有效载荷安全地运送到地面;另一方面整个飞行过程中需要承受的物理环境。这种高风险但又有高精度要求的特点给技术实现带来了极大的挑战性。典型的返回过程可分为超高声速再入段、超声速/亚声速降落段以及着陆段。整个返回过程中飞行器都要经历严酷的物理环境。以上三个阶段所处的物理环境和任务剖面都不尽相同,这导致了设计方案和技术实现侧重不一样。本文主要讨论了针对于目前针对这些困难已经成熟的应对策略和潜在的新技术思路。
2014, 5(2):154-156.
摘要:TTNT 数据链是一种基于 IP 的航空 Ad hoc 网络,是美军正在研制的新型先进武器协同级数据链。本文简要阐述了 TTNT 数据链的基本情况、技术特点、性能指标,回顾了它的发展历程,抛砖引玉地分析了其中主要关键技术,其 MAC 协议、路由协议和物理终端电台的设计紧紧围绕着打击“时敏目标”的要求展开,旨在实现空-空和空-地低时延网络通信