用于磁罗盘罗差校正的基于Sampson距离的椭圆拟合法

磁罗盘被广泛应用于民用和军事领域进行导航。磁罗盘使用过程中易受环境干扰磁场影响, 使输出的航向精度降低。为保证磁罗盘正常工作, 必须在应用环境中对磁罗盘进行罗差校正, 这也是提高磁罗盘航向输出精度的关键方法。该文通过分析应用环境中干扰磁场对磁罗盘输出的影响, 基于椭圆假设, 采用基于Sampson距离的椭圆拟合算法对磁罗盘原始测量值进行拟合。基于拟合结果对磁罗盘原始测量值进行校正, 从而实现对环境干扰磁场的补偿以提高磁罗盘航向输出精度。采用该方法对KVH公司制造的C100二维磁罗盘进行多位置转台实验, 校正后磁罗盘输出航向误差均值由1.51°减小到0.25°, 验证了该方法的有效性和实用性。     

磁罗经自差的智能测定和校正系统

利用计算机自动比较传感器输出的信号和基准航向信号,测定出罗经自差,并计算罗经自差系数,在显示器上显示船舶的磁航向,并提出船靠码头利用自差系数校正自差方法,最后计算出剩余自差。     

数字磁罗经自差自动校正方法

为适应当前船舶智能化和数字化发展的需求,提出一种具有较高准确度且实际可行的罗经自差自动校正方法.该方法无需人工干预,自动完成罗经自差校正,并在显示器上直接显示船舶磁航向或者船舶真航向.该自差校正方法节省了船舶校正自差的时间,简化了校正过程,其校正精度可满足船舶航行安全的要求.     

基于模糊控制技术的磁罗经自差自校正系统

为了解决磁罗经不能自动校正自差、精度低的问题,研制了一种利用模糊控制技术实现磁罗经自差自动校正的系统。仿真分析表明,该系统不仅降低了校正所需时间,而且提高了校正精度。     

船靠码头校正磁罗经自差

鉴于目前船舶导航设备的日益完备以及磁罗经在船上的地位和航运事业的发展,提出了船舶靠码头校正倾斜自差、半圆自差、象限自差和测定自差的方法,这对校正磁罗经自差具有实际的指导意义。     

实用的校正磁罗经自差计算程序

论述了利用袖珍计算机协助校正正差的计算程序，并列出了程序框图及有关的数学模型，利用本程序勿需再去查表求太阳方位，而且其精度高于查表获得的精度，并可自动计算自差系数，剩余自差和绘制自差曲线，这是一种很适用的校正自差的计算程序。     

基于三角函数系的磁罗经自差校正方程

从数学的角度分析了磁罗经自差与罗航向的关系,利用三角函数系构造了一个新的磁罗经自差公式,并对该自差公式进行了仿真分析,结果表明新的自差公式适用范围更广,校差精度更高。     

在隅点上校正磁罗经自差法

一、前言 我们知道对磁罗经自差的校正,过去虽有人提过多种多样的方法,但把他们归结起来,实只有以偏转仪测量力的校正法和以方位仪观测方位的校正法两种而已。用偏转仪来校正自差是在四个基点上进行工作的,而对于在四个隅点上是否可行,过去尚没有人提到过;用方位仪观测方位来校正自差需在四基点及四隅点上来进行,光在四隅点上来进行校正,过去也没有人提到过。但由于消除区的航道关系,往往有这样的情况,即在基点上航行有困难,而在隅点航向上航行却很方便。因此,我认为我们必须来研究一下,在隅点上校正磁罗经自差是否可能。经过研究与实验证明了在隅点上校正自差不但完全可能,而且还有一些优点。现将其理论分析与实际操作方法说明如下。     

基于VR船舶磁罗经倾斜自差的模拟校正实现建模研究①

基于VR的磁罗经自差校正系统能很好解决船舶磁罗经自差校正工作费用高,过于依赖专业的罗经校正员问题,通过虚拟场景的创设突破现有的教学环境的局限,实现对航海人员校正磁罗经自差的能力训练。主要研究基于VR磁罗经自差校正模拟训练系统中船舶磁罗经倾斜自差的模拟校正的实现,着重通过对船舶在纵横倾情况下的倾斜自差模型和罗盘受到纵横倾附加力的作用产生的来回侧偏转运动简化数学模型的构建,使开发的基于VR的磁罗经自差校正系统能够实现倾斜自差的校正训练功能,并贴合船舶磁罗经校正工作现实需要和实际,具有一定的实践操作训练指导价值。     

船用磁罗经自差变化的原因

随着船舶跨洋航行,磁罗经自差经常出现随船舶纬度而发生较大变化的情况,针对自差的变化,从理论上深入地分析了硬铁半圆自差、软铁半圆自差、倾斜自差和感应自差随纬度变化的原因,并提出防止或减小自差变化的办法．这一研究有助于提高驾驶人员对自差变化本质的认识以及明确所应采取的措施,进而达到保障船舶安全航行的目的．     

磁罗经数字转换器的设计

磁罗经作为低价而性能稳定的船用设备得到了大多数船只的配置应用,由于磁罗经通常安装在船头露天的地方,在使用时不太方便。磁罗经数字转换器使用固态磁阻传感器将磁罗经的磁针方位角转换成数字量的角度信号,利用单片机处理并传送到雷达或电子海图仪等设备上,从而实现航向角等航行信息的综合集中显示。磁罗经数字转换器可提供分辨率小于1°的航向角,不但可用在船上作为航行信息集中显示的辅助产品,也可以单独作为数字式电子指南针使用。     

基于LSM303DLH的磁罗经传感器设计

为了把船上常用的机械平衡式磁罗经指示的船首角用数字化的方式在雷达或电子海图等设备上集中显示,采用了最新的意法半导体公司推出的具有三轴磁力计和三轴加速计集成合一的传感器模块LSM303DLH,通过读取内部实时状态的的6个变量数据,从而计算出航船的前俯仰角、侧倾角及与地平面磁北方向的航行角,航行信息通过数据线传送给终端集中处理显示,从而可方便船舶的驾驶与控制,提高安全系数。采用LSM303DLH制作的磁罗经传感器转换精度可达1°内,能满足普通航船的使用需要。     

拟交比同胚作为拟对称函数的偏差估计

单位圆上的拟交比同胚和拟对称函数,都是拟共形映照边界值的一种几何表征.文中在Zajac等人对两者关系研究的基础上作进一步研究,改进相关结果并得到更好的上界估计.     

时域同步正交频分复用系统的频偏估计

针对时域同步正交频分复用系统现有的频偏估计精度低的问题,提出了一种精确频偏估计算法(FFDE).该算法将接收信号中相邻的2个帧头分别与对应的本地PN序列作相关运算,将相关结果共轭相乘,再取相乘结果的辐角,最后再除以帧头间的时间间隔,即可得到频偏估计值.FFDE算法具有复杂度低,精度高,抗噪声、抗多径能力强等优点.理论分析表明,FFDE算法具有极低的性能界,在高斯白噪声信道条件下,在合理的信噪比范围内,其归一化估计值的方差在10叫.以下.仿真结果与理论分析完全一致,即使在多径环境下,在信噪比为15 dB时,FFDE算法的绝对估计误差的标准差只有0.5 Hz,仅为子载波间隔的0.03%,是传统方法的1%.     

无参考输入的双话筒噪声抵消

介绍了一种双通道的噪声抵消系统 .传统的频谱减法的语音增强需要预先知道噪声的特性 .但是 ,噪声的平稳性和可分离性在许多实际应用场合都无法满足要求 .提出采用两路话筒输入 ,以便动态获得噪声频谱的方法 .采用自适应校正滤波的同步算法 ,利用语音信号的相关性同步两路信号中的语音 ,通过抵消其中的语音成分获得噪声的频谱特性 .实验证明该方法能够获得很好的同步效果 .在获得噪声频谱的基础上用频谱减和维纳滤波两种方法进行了噪声抵消的对比实验 .对 0dB信噪比输入的信号可以获得约 9dB信噪比的提高 .用维纳滤波处理后的语音比频谱减法残留较低的“音乐声” .在非平稳条件下对噪声仍具有一定的跟踪能力     

带随机参数线性系统参数和状态估计的两阶段卡尔曼滤波算法

本文提出了一种带随机参数线性系统参数和状态估计的两阶段卡尔曼滤波算法.先利用卡尔曼滤波器和参数的观测信息作出参数的估计;然后把参数估计值代入状态方程得到原状态方程的近似,再次利用卡尔曼滤波器和观测信息作出状态的估计.优点是节省计算量,同时,估计的精度也有所提高.     

车辆无陀螺航位推算系统的导航原理及其算法

建立了利用车辆内部传感器取代惯性敏感器获得航向、速度信息的车辆航位推算（DR）系统的系统方程和观测方程,并采用描述机动载体运动的当前统计模型,给出了基于自适应卡尔曼滤波的车载无陀螺DR系统的导航算法,在导航算法中,对原始测量数据进行组合运算获得线性形式的观测方程,避免了目前常用导航算法由于观测方程线性化引起的模型误差,算法稳定性较好,且计算量小,现场跑车试验表明,给出的车载无陀螺DR系统的模型及其导航算法能够获得满意的导航精度。     

基于非线性滤波的捷联惯导系统罗经法对准改进算法

为提高捷联惯导系统初始对准的快速性和精确性,根据传统的平台惯导系统罗经法对准原理,提出包括水平对准和方位对准的捷联式罗经对准算法.给出了导航坐标系下加速度和角速率的修正值,经过姿态矩阵的转换对载体坐标系下的惯性测量组件输出值进行修正补偿.对不同初始姿态角误差和不同初始航向角的仿真表明,初始航向角的改变对系统影响较大,特别在大方位失准角情况下.采用UKF算法对非线性模型滤波的仿真结果显示,最大航向角误差从15′降至6′,证明将罗经法和UKF滤波方法相结合进行捷联系统初始对准是可行有效的.     

基于多项式模型和卡尔曼滤波器的正交频分复用自适应信道估计算法

在正交频分复用(OFDM)系统中,为了准确地检测接收信号并实现解调,必须对信道的传输函数进行准确估计.本文提出了一种适用于OFDM通信系统,基于二阶多项式模型和卡尔曼滤波器(Kalman filter)的自适应信道估计算法.利用二阶多项式模型对无线时变信道进行建模,通过合理安排插入导频结构,使用块状导频,可以使得原本二维的时频多项式模型减少到一维,降低信道估计算法的复杂度.同时,在多项式模型的基础上,将时变无线信道等效为一autoregressive(AR)过程,从而建立起卡尔曼滤波器的过程方程与测量方程,通过卡尔曼滤波器的递推公式,即可实现对多项式模型参数的自适应估计.本文提出的算法可以仅使用最少的导频(即与多项式模型参数相同个数的导频)实现准确的信道估计.由于每次所需导频个数的减少,接收端所需存储的未解调信号的数量也随之降低,大幅减少了接收端所需的存储空间.计算机仿真证明,与线性插值算法和基于二阶多项式模型算法的信道估计相比,在相同输入信噪比和归一化多普勒频移条件下,本文提出的算法具有较低的误码率.