贝塞尔大地主题正解的改进算法

为解决目前贝塞尔大地主题正解算法中存在的问题,应用球面三角形正余弦定理和三角级数回求方法,给出一种适用于任意条件的大地主题正解的改进算法.该算法不需要迭代计算,适用传统正解算法中的奇异情况,解决了求解三角方程中方位角的多值对应问题.仿真结果表明,该算法与距离长短无关,适用于任意特殊情形,具有通用性,对远洋大地线航法计算具有一定的应用价值.     

跨赤道航行的简单算法

航迹计算是利用数学公式解算船舶航行中航向，航程与船舶位置的关系问题，不同的方法适用的条件不同，精度也不一样，为此，在对跨赤道航迹计算算法进行分析的基础上，提出了解这类问题的简单算法，分析了算法的适用范围和精度，并通过实例进行了验证，该算法为计算手段较欠缺，却又需要快速计算的场合提供了很好的解决问题的方法。     

大圆航程与恒向线航程的比较分析

大圆航线和恒向线航线是远洋船舶常用的航线设计方法,理论上,可以通过航程节省率这个概念及计算公式,定量分析船舶航行时相同起止位置的大圆航线比恒向线航线节省航程。为了验证这个假设,分别采用墨卡托算法计算恒向线航程及大圆解析法计算大圆航程,比较二者的航程节省率,并用实例证实船舶在高纬度海区、航向接近东西向、横跨经度较大的情况下航行时,大圆航线更节省航程。     

一个无惩罚型两步线性搜索算法

受Ulbrich-Ulbrich方法的启发,提出两步线性搜索算法.在算法中,每次计算一个切方向和一个法方向,再通过后退线搜索技术确定步长.通过要求法向下降量、切向下降量和函数下降量满足一定的关系来保证全局收敛性.该算法不需要使用罚函数,搜索方向的计算量比较小.最后,通过数值试验来验证算法的有效性.     

一种鲁棒的非平坦路面车道线检测算法

提出了一种鲁棒的非平坦路面车道线检测算法. 给出一种简单的逆透视变换方法,该方法不依赖于摄像机参数,计算简便. 基于法向车道线模型研究了车道线的线特征提取方法,结合线特征的方向特性和强度信息,提出了改进的Hough变换车道线直线检测方法,有效提高了检测的鲁棒性和计算速度. 利用检测出的直线对车道线进行精确定位,采用加权最小二乘曲线拟合方法完整地提取出图像中的车道线. 实验证明,算法在弯道和非平坦路面上都能准确地提取出车道线,具有较强的鲁棒性.      

全球定位系统的差分伪距定位的算法研究

分析了GPS差分伪距绝对定位的传统算法,并提出了一种通过求差,将GPS绝对定位的非线性观测方程转化成线性方程直接求解观测站坐标的新算法.通过实例计算表明该方法计算简单,不需要观测站的初始坐标信息,不需要求导计算和迭代计算,通过采用差分绝对定位的模拟观测数据进行计算.计算结果表明,对于提高GPS差分伪距单点定位的解算速度和精度具有重要的应用价值.     

一种无约束优化问题的谱共轭梯度法

提出了一种新的谱共轭梯度法,证明了该方法不依赖于任何线搜索具有充分下降性,在Armijo线搜索下证明了算法具有全局收敛性。数值试验结果表明:在Armijo线搜索下,该方法比Necu-lai,Andrei提出的方法有效;并且4种测试函数的数值结果显示:新方法明显优于谱DY算法,也较谱FR算法有效;可以和谱PRP的计算效能相媲美,故算法具有良好的计算效能。     

低复杂度的改进型CORDIC优化算法研究

CORDIC算法在电子、通信领域有着广泛的应用.传统CORDIC算法需要通过乘法器和查找表才能实现多种超越函数的计算,这会导致硬件电路实现复杂,运算速度降低,此外它能够计算的角度范围也有限.针对传统CORDIC算法的缺陷,提出一种改进型CORDIC优化算法,它不需要模校正因子和查找表,只需通过简单的移位和加减运算就能实现多种超越函数的计算,从而能够减少硬件资源,提高运算性能,并通过区域变换使得该算法能够适用于所有的旋转角度.误差分析表明该算法具有很小的误差.     

恒向线航向和航程的精确计算

以地球椭圆体为基础,通过理论公式推导,得出了船舶东西向航行、南北向航行及其他航向航行时恒向线航线的航向和航程的精确计算数学模型,介绍了在各种情况下恒向线航向和航程的求取方法,航向以圆周法度量,航程统一到以法定海里为单位,并给出计算流程框图,便于计算机自动进行航迹推算,该航迹计算模型有较广泛的适用性,无论赤道一侧航行或跨赤道航行均能适用。     

一类修正Hager-Zhang共轭梯度法的收敛性及其数值实验

为有效提高求解无约束优化问题的计算效率, 提出一类新的修正Hager-Zhang共轭梯度法, 该算法不依赖线搜索, 具有充分下降性和信赖域性质. 理论研究结果表明, 在常规假设条件下, 新算法不仅在弱Wolfe-Powell线搜索下对一般函数全局收敛, 且对一致凸函数具有R-线性收敛速度. 数值实验结果表明, 新算法比经典Hager-Zhang算法及其两个修正算法性能更优.     

基于移动最小二乘法的轨迹拟合切线方位角计算

基于移动最小二乘法,提出了轨迹切线方位角算法.利用实测数据验证了算法的可行性,并对算法关键参数(紧支系数与权函数)的设置进行了讨论.结果表明:该方法简单易行,适用于形状弯曲较小的轨迹;移动最小二乘法中的紧支系数应满足计算的需求,但不宜过大;权函数能提高拟合精度,但对轨迹切线方位角的精度几乎没有影响.     

磁性套管中磁测斜仪误差建模分析

在利用磁测斜仪测量钻井方位角时,铁磁性套管会对放入其中的测斜仪产生磁屏蔽作用,严重影响了方位角的解算精度。针对该问题,利用ANSYS软件对磁测斜仪环境磁场进行仿真,从而建立磁测斜仪误差模型;并用牛顿迭代法对钻具方位角和套管磁屏蔽系数进行快速解算。最后针对该优化算法的误差校准效果进行数学仿真分析。仿真结果表明,相比于传统解算算法,该方法能够更准确地解算出钻井的方位角。同时,在存在随机白噪声干扰的情况下,当信噪比较低时可以通过多次测量求平均值来减小解算误差。     

改善机载雷达方位聚焦的成像处理试验研究

雷达（SAR）信号相位的稳定性对于成像处理后图像的方位向分辨率的高低有至关重要的影响．由于飞行平台运动误差或湍流大气中微波传播的影响会直接导致信号相位的波动,机载SAR的方位聚焦一直是SAR成像研究中的重要内容．这里介绍一种基于相位梯度自动聚焦矫正信号相位的高分辨率机载SAR成像处理方法,利用这种方法,对真实的机载SAR信号实验数据进行成像处理．试验表明：在缺乏机载平台运动补偿系统提供飞机运动状况信息的情况下,该成像方法能够有效地估计和补偿相位误差,从而可获得方位向分辨率明显提高的机载SAR图像．     

ISR-CDKF在SINS大方位失准角初始对准中的应用

针对捷联惯导系统（SINS: Strapdown InertialNavigation System）误差模型在大方位失准角条件下非线性的特点, 对非线性滤波算法的研究具有十分重要的意义。扩展卡尔曼滤波（EKF: Extended Kalman Filter）精度低, 而且需要计算复杂的雅可比（Jacobian）矩阵; 而中心差分卡尔曼滤波（CDKF: Central Difference Kalman Filter）虽然精度稍高, 但计算量大, 且算法不稳定。为克服以上不足,提出了迭代测量更新的平方根中心差分卡尔曼滤波(ISR CDKF: Iterative Square Root Central Difference Kalman Filter)算法, 并应用于SINS大方位初始对准中。通过滤波仿真, 进一步表明了ISR CDKF算法不仅具有更高的精度和收敛性, 同时具有较强的数值稳定性。     

GPS/BDS/GLONASS组合系统相对定位选星算法

通过分析多系统相对精度衰减因子(RDOP)与选星数的关系,借鉴选星前后几何精度衰减因子(GDOP)差值随选星数变化的负指数衰减模型,利用从苏州获取的卫星数据,对选星前后的RDOP差值与选星数的关系进行了分析。根据可见星的空间分布规律,提出了一种基于卫星高度角和方位角进行分区筛选的快速选星算法;并利用从河南获取的卫星数据对该算法进行了验证。结果表明,该算法具有良好的稳定性,相比于最小RDOP法,以损失少量的精度换取了计算量大幅度的减少。     

ARM7单片机构成的寻北仪方位角-数字转换系统设计与实现

介绍了一种以ARM7单片机(选用LPC2292)作为核心处理器,以挠性陀螺为传感器的寻北仪方位角-数字转换系统设计及实现电路.给出了以ARM7单片机为核心的系统框图,并在此基础上介绍了方位角-数字转换部分的硬件电路设计以及方位角解算的软件实现流程.经测试,整个系统的转换精度可达0.02°.     

基于路标的机器人自定位方法

介绍了一种基于路标的移动机器人自定位方法。为了解决仅仅利用视觉系统得到的路标信息使用蒙特卡洛自定位(MCL)算法进行机器人自定位时存在较大误差的问题,提出了一种将MCL算法与unscented卡尔曼滤波器相结合进行自定位的方法,将从机器人视觉系统获取的路标信息,从驱动轮码盘获取的位置信息,以及从电子罗盘获取的机器人方位信息进行有效融合,从而提高了机器人的自定位精度。实验结果表明,该方法不但可以提高机器人的自定位精度,而且具有较好的鲁棒性。     

基于压缩感知的塔康方位估计算法

塔康(tactical air navigation,TACAN)信号峰值检测后的离散数据呈随机采样特性,为避免Kalman算法产生滤波发散问题并有效减小对数据量的需求,提出一种基于压缩感知理论的方位估计方法.通过对塔康信号的角度空间进行稀疏分解和观测值压缩,优化重构原始包络信号进而获得方位估计值.仿真实验证明了该算法的性能,与最小二乘拟合算法相比,在保证估计精度的同时进一步降低了峰值数据量,大大减少了计算过程中的冗余,并且在信噪比较大的情况下,方位估计准确度较最小二乘拟合有一定提高.     

基于传播算子的二维波达方向估计新算法

针对目前用旋转不变空间技术(ESPRIT)估计2-D DOA时存在计算量大和需要二维参数配对的问题,提出了把传播算子原理引入ESPRIT算法的新方法,用线性变换代替特征分解求取旋转不变关系矩阵,并且利用估计出的方位角估计俯仰角,大大提高了计算速度,实现了方位角和俯仰角的自动配对.阵列结构设计采用三平行线立体阵,使得阵列对任意方向入射信号都可以正确估计.计算机仿真结果表明,该方法运算速度快,精度高.     

火炮随动系统的解耦控制研究

摘要：采用捷联惯导系统做为火炮的姿态测量元件,能够有效提高调炮精度。针对火炮随动系统存在的方位和高低控制通道之间的耦合问题,采用了四元数解耦控制算法,使方位和高低通道独立不相干扰,在解决方位轴实时计算时分别采用俯仰轴叉乘法和高低量解算法,达到解耦控制效果。仿真和实验证明该方法的有效性。