基于超分辨率重构的航天器位置姿态测量方法

航天器间相对位置和姿态的确定是实现航天器编队飞行的重要基础.为了解决航天器相对位置姿态的远距离测量精度问题,该文提出了基于超分辨率重构技术的测量方法.介绍了由单帧图像求解相对位置姿态的测量原理,研究了图像传感器退化成像模型和基于该模型下的图像配准算法,给出了超分辨率图像重构算法及其算法流程.利用地面试验原型系统的实际测量数据对算法进行了验证,试验结果表明该方法大大提高了高精度测量距离的范围,有效解决了航天器间相对位置姿态的远距离测量精度及稳定性问题.     

一种基于二次剩余的JPEG图像信息隐藏算法

提出一种基于二次剩余的JPEG图像信息隐藏算法。本算法通过计算最后一个非0DCT系数的二次剩余值,确定秘密信息的嵌入位置,由秘密信息与系数的对应关系,即可实现1比特秘密信息的隐藏。实验结果表明,该算法不仅增强了抵抗攻击的能力,且在不影响图像主客观质量的前提下增大了秘密信息嵌入容量。     

制导航空弹药模糊变结构制导律的设计

为了使航空弹药具有攻击大型地面静止目标的能力,将其组合导航系统实时传输的位置和速度信息进行坐标转换,根据转换的信息建立弹体与目标的相对运动模型.应用变结构控制理论,引入模糊规则自适应地调整趋近律,设计了制导律.仿真表明在各种干扰条件下,提高了制导精度.     

鸭舵控制防空制导炮弹导引方法

为提高防空炮弹的精确打击能力,该文以一类鸭舵控制的防空制导炮弹为对象,根据防空弹药的作战特点,对弹道预测导引法和修正比例导引法的应用进行了研究。基于三自由度有风质点弹道模型,提出了具有良好精度和较快计算速度的弹道预测解析模型及相应的剩余飞行时间估算公式,并分析了不同条件对预测模型精度的影响;根据炮弹当前位置和目标未来点间的位置偏差矢量,推导了修正比例导引的加速度指令。理论分析及仿真结果表明,两种导引方法在一定条件下均具有较好的控制效果;对于不同弹道控制量及不同有效射程,弹道预测导引法适用于防空炮弹的弹道末段,而修正比例导引法则适用于弹道初始段及中段,可满足控制精度和飞行稳定性的要求。     

融合注意力机制的U-Net混合电磁重构方案

电磁逆散射问题是非线性和病态的,传统的求解方法无法兼顾成像精度和计算效率,而基于深度学习的直接重构方法缺失先验信息,导致学习过程较困难.采用结合衍射层析成像（DT）算法和融合注意力机制的U-Net混合电磁重构方案,求解电磁逆散射问题,将基于Born近似的DT算法重建的粗糙图像作为U-Net的输入,有效利用先验信息,提高逆散射问题求解的效率和精度.此外,在U-Net每次的下采样过程中加入注意力机制,进一步提高了目标散射体相对介电常数和位置的重建精度.实验结果表明,相比未引入注意力机制的方案,融合注意力机制的U-Net混合电磁重构方案重建误差较小,可实现相对介电常数分布的高精度重建.     

电视制导武器系统图像跟踪方法研究

为提高电视制导导弹的突防能力和杀伤率,对电视制导图像跟踪方法进行研究。电视制导武器系统是将图像处理、图像跟踪、自动控制和信息科学有机结合,从电视图像信号中提取导弹位置信息并引导导弹击向目标。电视制导系统分为电视指令制导系统和电视寻的制导系统两大类,其图像跟踪方式按照从目标图像中提取目标位置信息的方法可以分为对比度跟踪方式和图像相关跟踪方式。针对目前电视制导图像常用的几种跟踪算法：边缘跟踪法、矩心跟踪法、峰值跟踪以及相关跟踪的绝对差法进行了研究,对提高电视制导导弹的突防能力和杀伤率,具有积极的指导作用。     

基于角点检测的快速匹配算法

针对复杂图像的快速匹配,提出基于Shi -Tomasi角点检测的特征匹配算法.依据图像的角点特征、图像灰度和位置信息,采用最大互相关函数进行相似度计算和粗匹配,用随机样本一致性算法对匹配点对进行校正并消除错误匹配.将该算法应用于实景照片拼接,实验结果表明,对存在较大色差和形变的图像,其匹配精度为97％左右,匹配精度和速度均优于传统匹配算法.     

破片式战斗部对预警机毁伤评估研究

建立了一种考虑任务系统易损性模型和近炸引信探测起爆过程的毁伤效果分析方法,用于破片式战斗部对预警机的毁伤评估. 根据预警机任务系统特点构建了毁伤树模型;基于扫描线法计算引信探测位置,在相对速度坐标系下,考虑目标外形计算最佳起爆位置,并采用蒙特卡洛方法计算毁伤概率,分析了交会条件、起爆延迟、制导精度和瞄准中心对毁伤概率的影响. 结果表明:自适应延迟起爆能大幅提高毁伤概率,并减小交会条件的影响,且制导精度越高,交会条件影响越小;采用自适应延迟起爆时,毁伤概率主要受暴露面积和瞄准中心影响,以几何中心为瞄准中心的毁伤概率较高.      

一种改进的基于脊线跟踪的指纹特征提取方法

本文改进了基于脊线跟踪的指纹特征提取方法,用局部Gabor滤波对指纹图像进行增强,提高了指纹脊线方向的计算精度,增强了指纹跟踪终止点的判决条件.改进后的算法在不增加算法时间复杂度的前提下,增强了特征点提取的准确性.     

自由曲面多轴加工中行距的高精度计算

在自由曲面加工中,行距的计算精度直接影响着曲面的加工精度和加工效率.现有的行距计算方法,要么过于简略而导致计算精度不高;要么只追求计算精度而忽略计算效率.文中提出以圆弧或双圆弧样条来逼近曲面的法截线,再以此为基础进行行距计算.该算法在保证行距计算精度的前提下,尽可能地提高了算法的计算效率.此外,该算法每一次的行距计算时间相对稳定,因此适用于定周期插补计算.实例分析结果表明即使在曲面几何性质变化较大的情况下,该算法能够保证行距的计算精度及计算效率.     

CDMA导频信号无源定位仿真研究

为提高导航精度和抗干扰能力,设计“CDMA 捷联惯导（INS）”组合导航系统。该系统利用INS数据进行参考轨迹确定。CDMA独立数据采集,在INS参考位置基础上提取到达时差（TDOA）信息,用TDOA算法精确定位,校正INS积累误差,实现隐蔽性好,抗毁能力强,经济实用等特点。     

采用双天线GPS/INS系统的汽车侧偏角和轮胎侧偏刚度估测法

介绍了测姿原理,分析了采用单天线GPS/INS组合测量方式的运动学卡尔曼滤波器在车辆侧倾和传感器发生漂移时存在的加速度偏差测量的延时问题,提出了直接测量车辆侧倾角和传感器漂移的双天线GPS/INS测量方法,并利用该测量方法对车辆和轮胎的侧偏角以及轮胎的侧偏刚度进行了估测.测试结果表明:采用双天线GPS方法测量的侧偏角和...     

基于大气测量信息的风估计算法研究

针对投放开环飞行子弹药的空地布撒武器命中精度受平面风影响严重的问题,提出在具有SINS/GPS系统的空地制导布撒武器硬件基础上,加装大气测量设备进行平面常值风速、风向估计.根据空地制导武器的不同射程、动力及弹道方案,分别提出开环制导飞行风速估计算法及闭环飞行风速估计算法.建立六自由度模型,利用相应误差源对闭环风速估算方法进行验证与精度分析.仿真表明该算法精度较高,具备较强的实际工程应用潜力.     

提高MEMS惯导系统速度解算精度的方法研究

为了提高MEMS惯导系统的速度解算精度,提出了采用高精度的数值积分算法提取该系统的角增量和速度增量信号,并将其代入到适用于传统捷联惯导系统的典型速度算法中解算.仿真结果证实新算法比目前已有算法精度高,计算量小.     

具有终端位置和角度约束的广义弹道成型制导律

针对导弹终端位置和角度约束制导问题,提出了基于剩余飞行时间控制权函数,采用Schwartz不等式推导了最优制导律,并在小角假设基础上将其表述为便于工程实现的广义弹道成型制导律.分别利用Schwartz不等式和伴随函数法研究了无动力学滞后系统的量纲一制导指令和一阶动力学滞后系统的量纲一位置与角度脱靶量特性.最后,给出了包含可用过载限制的制导阶次设计方法.结果表明,该最优制导律不但能同时满足终端位置和角度需求,而且通过设计合理的制导阶次可减小末端需用过载,间接控制终端攻角.     

一种动对动相对定位中平滑惯导辅助模糊度解算策略

针对基于单频载波相位的动对动相对定位中实时模糊度固定可靠性不高的问题,本文提出了一种基于DGNSS/INS紧组合的平滑惯导辅助模糊度解算策略,以提高低成本接收机高精度定位的普适性。首先,基于伪距和载波相位观测量构建动对动相对定位模型;其次,对惯性导航数据进行卡尔曼滤波处理,并利用滤波平滑后的惯导位置预测卫地距重构双差观测方程并构造惯导位置约束方程,继而获得较高精度浮点解及其协方差阵,采用LAMBDA算法进行整周模糊度固定及Ratio检验;最后,由DGNSS/INS紧组合算法对惯性误差进行反馈校正,以维持惯性高精度导航。实测数据实验结果表明,对比没有惯导辅助、有惯导辅助和经滤波平滑后的惯导辅助结果,本文采用的方法可以有效地提高模糊度浮点解精度,减小模糊度搜索空间,提升整周模糊度固定成功率,三种方法下模糊度固定成功率分别为92.3%,99.1%和99.6%,并最终实现厘米级动态相对定位。     

基于增强型象限信息的线性测距定位方法

为克服基于 Taylor级数展开的局部线性化方法因忽略高阶项而引入定位误差的缺点 ,该文提出了一种新的象限线性化测距定位方法。利用面积坐标系比直角坐标系具有更多象限信息的特点 ,推导了 3站和一般情况下非线性测距方程的精确线性化方法 ,解决了最佳线性测距定位估计问题。仿真实验表明 ,与常规的几何测距定位方法相比 ,基于面积坐标系增强型象限信息的线性测距定位方法具有更高的定位估计精度。在蜂窝移动通信手机自动定位问题中 ,该方法具有一定的应用价值     

GPS/INS相对导航鲁棒扩展卡尔曼滤波方法

针对绕飞模式下追踪器与合作目标间的GPS/INS组合相对导航问题,考虑追踪器的惯量阵存在不确定性,为提高相对导航系统的精确性和稳定性,提出了一种GPS/INS组合相对导航的鲁棒扩展卡尔曼滤波算法. 该算法采用近似线性化方法将相对导航系统中的非线性函数进行泰勒级数展开,并将线性化引起的模型误差作为不确定项来处理,结合鲁棒卡尔曼滤波算法,设计了GPS/INS组合相对导航的鲁棒扩展卡尔曼滤波算法. 仿真结果表明,该方法相对位置的估计精度为0.1 m,相对姿态的估计精度为0.001°,相对导航精度很高,且对追踪器惯量阵存在的不确定性具有很好的鲁棒性.      

面向无人平台的室内精密定位与构图技术

针对无人作战平台在室内等复杂环境下的高精度定位与地图构建问题,提出了一种利用信标锚节点辅助的单目视觉同步定位与地图构建方法,该方法通过WLAN锚节点估计出单目视觉尺度因子并结合视觉传感参数,获取真实尺度空间下的定位位置,并利用因子图模型对WLAN定位和单目视觉定位结果进行最大后验概率准则下数据融合,从而获得精确的位置和构图信息。实验表明：文中所提出的方法较好地解决了传统单目视觉定位中的尺度不确定问题,定位精度达到分米级,扩展了单目视觉SLAM在真实尺度空间中的应用,在复杂环境下的无人侦察、搜救和打击等应用领域具有重要的工程和实践意义。     

一种基于贝叶斯估计的地磁辅助惯性导航算法

针对已有算法难以满足实际应用需求的问题,提出一种面向飞行器导航的基于贝叶斯估计的地磁辅助惯性导航算法,其核心思想是将估计区域网格化,将位置估计转化为概率估计。该算法给出了位置修正策略。基于实测地磁数据的仿真实验结果显示,在仿真条件下,平均导航误差为89 m,首次修正惯导的平均时间为156 s,算法性能对初始估计误差的敏感性不显著。