高斯粗糙面电磁散射的基尔霍夫驻留相位法研究

采用高斯粗糙面来模拟实际粗糙面,根据基尔霍夫驻留相位近似法研究了粗糙面的电磁散射,结合高斯粗糙面的自相关函数导出了高斯粗糙面后向散射系数和不同极化状态双站散射系数计算公式.通过数值计算得到了后向散射系数随入射角变化的曲线和不同极化状态双站散射系数随散射角、散射方位角及入射波频率变化的曲线,讨论了介质介电常数、粗糙面参数对后向散射系数和双站散射系数的影响、入射波频率对双站散射系数的影响,得出了高斯粗糙面散射系数的基本特征.结果表明介质介电常数和粗糙面参数对高斯粗糙面后向散射系数和双站散射系数有明显影响且非常复杂,而入射波频率则对双站散射系数无影响.     

纯角度无源定位及角观测量对精度的影响

针对无源雷达研究中的纯角度交叉定位问题进行了探讨,特别提出了双站四角度定位方法,并对定位误差进行了分析。通过数值仿真,得到了一些有用的结论,影响无源雷达定位精度的因素有侦测站的测角角度、侦测站基线长度、站址观测误差等;在同等条件下,四个角度定位的精度要明显优于三个角度定位的结果。这些结论对于无源雷达的工程应用可提供一些有益的经验。     

双站机载测向定位最优布站分析

本文主要针对双站测向定位系统观测平台的几何分布对定位精度有直接的影响这一特点,分析了双机载平台协同对目标测向定位时,交会角与俯仰角对定位精度的影响。通过对二维几何精度因子的分析,得出了目标与平台呈等腰三角形分布有利于提高定位精度的结论。并以此结论为前提,对三维几何精度因子进行分析。通过仿真实验得出了可以进行有效定位的交会角和俯仰角范围。     

机载双站SAR的通用模型及其结构分析

文章建立了机载双站SAR的通用几何模型,定义了描述该模型的2个结构参数,据此给出了基于接收机轨迹的雷达回波信号模型;根据2个结构参数的取值及其变化特点对机载双站SAR的空间构型进行了分类,讨论了各种构型中机载双站SAR的工作模式及其对收、发雷达天线的波束控制要求,并通过仿真研究了各种机载双站SAR构型情况下2个结构参数...     

无线传感器网络DV-Hop定位算法研究

针对无线传感器网络无需测距定位算法中典型的DV-Hop算法在不同参数设置时存在定位误差及定位时间差异较大的问题，分别分析并仿真了对定位误差和定位时间有较大影响的节点个数、网络平均连通度及监测区域等几个重要参数，考虑到无线传感器网络能量及成本的限制，通过仿真结果分析得出，网络平均连通度和节点个数分别对DV-Hop算法的定位精度及定位时间起主导作用。理论分析与仿真结果表明，在不同监测区域内，在确保DV-Hop算法低能量消耗的基础上，参数优化后的算法有效地降低了节点的定位误差。     

三角形定位算法的误差分析

为了研究三角形内定位误差,首先对三角形定位进行建模;其次在对该模型分析证明的基础上得出三角形内最小定位误差出现的条件;最后基于该条件抽象出了三角形内定位误差的变化规律,并通过实际测试验证该规律的正确性.得出的结论均来自于推导计算,为定位算法研究提供了有力理论依据与支持.     

高频区目标小角度双站散射特性的可视化电磁分析

根据对目标在高频区小角度双站散射特性的分析,对目标小角度双站散射特性展开等效单站可视化研究。可视化电磁计算方法是一种非常有效的分析高频区目标单站散射的方法,文章将该方法的应用面拓展到小角度双站散射研究,通过实例计算,验证了该方法具有工程计算的有效性。     

模糊-PI双模控制与模糊控制的仿真比较

典型的二维模糊控制器因缺少积分环节,难以消除稳态误差,因此控制的精度常常不能满足系统要求.而PI控制器具有良好的消除稳态误差的作用,所以通常将其与模糊控制器结合构成复合控制器.模糊-PI控制的结构多种多样,选取其中的一种--双模控制,通过在MATLAB/Simulink中建立其模型,对其进行了大量的仿真,将其结果与相同条件下典型模糊控制的仿真结果进行比较,得出双模控制在消除稳态误差方面优于模糊控制,并在参数选取方面得出了一定的结论.     

多路径误差对GPS精密定位的影响

多路径误差是GPS精密定位的主要误差源之一,也是目前较难处理的误差之一.削弱或消除多路径误差可有效提高GPS精密定位精度.首先推导了多路径误差公式,然后研究了衰减因子、反射距离、仪器高和反射系数等因素对GPS信号多路径误差的影响,得出了由不同因素引起的多路径误差对精密定位的影响规律,并给出了相应的削弱误差的方法.     

基站非水平面性对定位误差的影响

在蜂窝无线网络中,定位技术的误差包括很多方面,其中基站间的非水平面性也是引起定位误差的因素之一。主要针对该误差因素,分别对TOA,TDOA和AOA算法分析了基站之间非水平面性对定位误差的影响。通过仿真比较得出：在采用TDOA算法时,基站之间非水平面性对定位误差影响最大,并且随着基站间距离的减小,该影响逐渐增大。提出了相应的措施以便削弱它对定位误差的影响。     

基于GPS定位原理的轨道外部几何参数测量系统

 利用GPS 定位全天候、高效率、低成本的特性,设计出一种新型的轨道外部几何参数测量系统.该系统由卫星系统、加载接收机的轨检仪、控制网和GPRS 发射站组成.测量前,先构建边连式同步图形扩展式带状轨道监测控制网,并在现有的轨检仪上加载GPS 接收机.测量过程中,轨检仪沿轨道运动:GPS 控制网中4 个GPS 基站与轨检仪上GPS 流动站实时采集定位信息;定位信息经双差处理和整周模糊度解算后,得到RTK(real-time kinematic)观测量,确立轨道中心线;结合轨检小车测出的轨道内部几何参数和轨道中心线,解算出轨道高程.静态实验与外场试验结果表明:该测量系统自动化程度较高,静态观测误差在0.5 mm 以内,动态误差在15 mm 以内,完全能够满足轨道外部几何参数高精度测量的要求.     

基于几何约束关系的ML模型求解三维坐标定位问题研究

为了提高三维空间位置定位算法的性能和准确性,提出了以3个基站定位原理为基础的基于几何约束关系的ML模型.通过设计基站位置、到达时间(time of arrival,TOA)数值、手持终端位置之间的几何关系,估计得到手持终端的全部可能位置,通过最大似然算法,以最大可能的估计值确定为定位结果.经过仿真计算验证了算法能有效抑制非视距环境(non-line of Sight,NLOS)误差和测量误差,并且能够得到最佳估计值,具有计算量小、精度高等优点.仿真结果表明了该方法的有效性,在各类室内定位系统中具有很强的实用性.     

计算机联锁系统CAN总线故障安全通信研究

基于CAN总线技术在联锁系统中的应用,研究了故障-安全通信实现方法.通过分析计算机联锁系统对通信网络的安全需求,得出故障-安全通信的充要条件是传输链路的生存性、信息传输的完整性、实时性和可测性;给出了一种基于容错拓扑结构和报文差错控制编码的CAN总线故障-安全通信解决方案.经过功能测试和理论计算,该方案满足故障-安全的设计原则,传输性能达到了计算机联锁系统的要求.     

一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD残差改正模型

对流层延迟是GNSS定位的主要误差源之一,利用NWP模型的气象数据积分反演ZTD是当前研究热点.然而,采用两大气象预报中心(ECMWF和NCEP)的再分析资料反演ZTD的残差一般在±60 mm之间浮动,预报资料反演的ZTD的精度更差,都不能直接用于精密定位.一般是先将此反演的ZTD作为初值,设定先验方差,将残差作为未知参数求解.NWP反演的ZTD的精度,将直接影响对流层和模糊度参数在滤波过程中收敛速度.前人的研究表明,NWP反演ZTD的残差大小与测站所在纬度相关,利用纬度与残差的相关函数可提高NWP反演ZTD的精度,但效果并不明显.针对以上问题,比较ECMWF和NCEP再分析资料反演ZTD的精度,然后分析精度较高的ECMWF资料反演的ZTD的残差随温度、湿度、纬度、季节等因子变化的规律,并结合基于最小绝对残差法的多项式拟合方法拟合残差,提出一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD的残差改正模型,从而提高NWP反演ZTD的精度.为验证模型的性能,以133个IGS站高精度ZTD为参考,拟合2015年ECMWF反演ZTD的残差,构建残差改正模型,并利用此模型改正2016年ECMWF反演的ZTD.实验结果表明：在纬度高于15°的地区,NWP反演的ZTD的平均残差和均方根误差比使用模型前分别减小了86.9%和36.3%.另外,对于较低纬度地区,此残差改正模型的效果不明显.     

基于最小条件的平面拟合高精算法及编程

三维空间圆度误差评定的关键环节之一是基准平面的拟合,平面拟合的精度直接影响圆度评定结果的精度,只有满足"最小条件"的拟合平面才符合高精基准的要求,故于"最小二乘"拟合平面基础上寻求新算法,继续对平面作有意识的微小扰动,把平面度计算向"最小区域"不断逼近,收敛于真值,求得真正符合"最小条件"的拟合平面.     

快速整周模糊度求解技术在高精度GPS定位和导航中的应用

通过分析搜索空间中的独立变量，推导出新的传递矩阵，该矩阵将所有的测量残差直接和最小求解搜索空间相关联．该技术不仅可以改善计算效率以及缩短模糊度求解时间，还能提高可靠性．通过仅选择那些与卫星几何尺寸和测量残差一致的模糊度的组合，搜索空间被最小化．实验数据表明了该方法的有效性．     

北斗单系统及多全球导航卫星系统组合极区定位性能

为了评估北斗单系统(BeiDou satellite navigation system,BDS)及多全球导航卫星系统(global navigation satellite sys-tem,GNSS)在极区环境下的导航定位性能,从可见卫星数、位置精度因子、定位精度和高度角变化等多个性能指标对南北极四个测站进行分析.首先介绍了多GNSS的位置精度因子计算模型,然后利用开普勒轨道参数仿真各卫星导航系统数据,详细分析了北斗单系统、北斗双系统以及四系统的性能.仿真结果表明,双系统和四系统能够显著增加可见星数和降低位置精度因子值,从而提高定位精度.四个测站中中山站可见卫星数最多,且各方面性能指标最优,高纬度区域昆仑站性能最差.此外,BDS/GLONASS格洛纳斯组合可以显著增加高仰角卫星,能够改善极区定位性能.     

基于散射区模型与参数聚类的室外NLOS单站定位算法

室外非视距(non line of sight, NLOS)环境中障碍物会阻碍终端电磁波信号直接传播到基站,而且该条件下单基站收集的定位信息不足,导致定位精度不高。针对上述问题,提出一种基于空间布局的散射区模型和基于参数聚类的定位算法。根据固定基站附近的空间布局确定散射区并构建散射区模型,该算法基于该模型收集多径信号的测量参数,将k-means聚类(k-means clustering)和均值漂移聚类(means shift clustering)算法有效结合对参数聚类处理,再根据聚类结果和单站定位系统的几何结构建立方程组,将方程组的求解问题转化为非线性优化问题并利用列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt, LM)算法求解优化问题估计目标位置。仿真结果表明,在室外NLOS环境中,且仅提供单个基站的条件下,该算法可以有效提高定位结果的精度。     

工业机器人绝对定位误差补偿技术研究进展

 针对航空制造业中工业机器人存在实际位姿与理论位姿偏差的问题，分析了工业机器人绝对定位误差来源，解析其对飞机零部件连接性能产生的影响，在工业机器人绝对定位误差补偿原理和主要步骤分析基础上，阐述运动学建模、位姿测量、运动学参数误差辨识以及误差补偿等关键步骤对工业机器人绝对定位误差补偿的作用及重要性，对比分析了国内外学者在该步骤中涉及的主流算法和技术，归纳总结各步骤中存在的问题和可能的解决方案，探讨了工业机器人离线与在线误差补偿技术中的不足之处，指出工业机器人绝对定位误差补偿技术的发展趋势。     

考虑融合多传感器误差项优化方法的定位技术研究

为了实现移动机器人的精确自主定位,根据不同传感器的测量原理定义了视觉误差和惯性测量单元误差项,采用基于图优化的思想构建一个最小二乘问题的位姿估计器数学模型,并把多种传感器的误差项添加到估计器中,使用优化工具求解出最优的位姿,实现多传感器的融合定位。通过在仿真实验平台上运行公共数据集,实验结果表明单传感器的定位方案因为尺度模糊和累计漂移的问题在绝对位姿误差平均值达到7.942 m,而融合多传感器的定位方案的绝对位姿误差平均值为0.234 m,说明融合多传感器的定位方案比单传感器定位方案在定位上更加准确和鲁棒。