Self-alignment of full skewed RSINS：observability analysis and full-observable Kalman filter

Traditional orthogonal strapdown inertial navigation sys-tem （SINS） cannot achieve satisfactory self-alignment accuracy in the stationary base： taking more than 5 minutes and al the iner-tial sensors biases cannot get ful observability except the up-axis accelerometer. However, the ful skewed redundant SINS （RSINS） can not only enhance the reliability of the system, but also improve the accuracy of the system, such as the initial alignment. Firstly, the observability of the system state includes attitude errors and al the inertial sensors biases are analyzed with the global perspective method： any three gyroscopes and three accelerometers can be assembled into an independent subordinate SINS （sub-SINS）;the system state can be uniquely confirmed by the coupling connec-tions of al the sub-SINSs;the attitude errors and random constant biases of al the inertial sensors are observable. However, the ran-dom noises of the inertial sensors are not taken into account in the above analyzing process. Secondly, the ful-observable Kalman filter which can be applied to the actual RSINS containing random noises is established; the system state includes the position, ve-locity, attitude errors of al the sub-SINSs and the random constant biases of the redundant inertial sensors. At last, the initial self-alignment process of a typical four-redundancy ful skewed RSINS is simulated： the horizontal attitudes （pitch, rol ） errors and yaw error can be exactly evaluated within 80 s and 100 s respectively, while the random constant biases of gyroscopes and accelero-meters can be precisely evaluated within 120 s. For the ful skewed RSINS, the self-alignment accuracy is greatly improved, mean-while the self-alignment time is widely shortened.     

研究前沿:限制共识宇宙学

本世纪天文学的历史由于一种新共识的横空出世而引人关注,该共识使宇宙学家们从那些已让哲学家们忙碌了上千年的冗长争论中解放出来。这场革命引发于上世纪90年代采用宇宙背景探测器(COBE)对宇宙微波背景(CMB)的测量。该探测器的科学新发现极大拓展了对CMB的观测,尤其是来自威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的观测,其借助基于地面的和气球运载的实验支持。     

客运专线无砟轨道铁路线下结构沉降变形观测与评估技术

为满足高速列车安全、舒适性的需要，保证线路的高平顺性，无碴轨道的铺设与运营对路基、桥涵、隧道等线下结构的工后沉降要求非常严格, 追求“零沉降”理念。以武广铁路客运专线为基础，系统地介绍了线下结构物沉降变形观测关键技术，数据管理与分析预测系统，提出了工后沉降的预测方法及评估条件与标准，合理确定无碴轨道开始铺设时间，以保证客运专线无碴轨道结构铺设的质量。并提出了一些体会和建议，为正在建设的无砟轨道客运专线提供借鉴。     

真的有“时空隧道”吗？

去遥远地方的“瞬间移动”，回到过去的“时间旅行”等，借助爱因斯坦广义相对论所预言的“虫洞”，这些异想天开的想法都是可以实现的。最近，日本名古屋大学的阿部文雄准教授提出了一种通过望远镜观测来寻找有可能存在于宇宙中的那些虫洞的方法。那么，虫洞究竟是什么？阿部准教授提出的又是怎样的一种观测方法呢？     

观测噪声对重力场数据融合方法的影响

随着信息获取手段越来越丰富,重力研究领域面临对大量不同类型数据的处理以及如何更好利用这些数据还原真实地球重力场等问题.利用配置法融合2种不同类型重力场数据来恢复某地区局部地球重力场为例,利用模拟数据分析不同大小的观测噪声和非稳态误差对数据融合结果的影响.模拟计算结果验证了配置法处理数据融合的有效性.数据融合结果对于精化地球重力场有较为显著的效果,同时对于不同大小的观测噪声和非稳态误差数据,数据融合结果均能获得一定的改善.     

一种间断观测下的无人机地面目标跟踪方法

提出了一种基于贝叶斯滤波器和适航地图的跟踪算法(BF-Hmap),解决间断观测下的无人机地面目标跟踪问题.采用基于中心线和梯度图的快速道路提取算法生成目标适航地图,该图描述了地面目标与当前地形相关的运动能力.采用贝叶斯滤波器分两步在线更新目标状态的后验概率分布,即在预测阶段考虑适航地图对目标运动的约束,以及在估计阶段充分利用目标的所有观测信息.仿真结果表明,在间断观测下该算法对地面机动目标有着良好的跟踪效果.     

一种解决调频连续测距中测距模糊方法

通过对锯齿调频连续测距系统的差频信号分析可知,由于观测时间的随机性导致同一距离上对应两个不同的差频频率。对差频信号进行时域和频域分析发现,利用两次混频的方法能够解决这种测距模糊问题,使信号处理单元的输出信号频率和距离一一对应。利用仿真软件,得到信号处理过程中的时频关系曲线,验证了这种信号处理方法的有效性。     

应用回归分析的数据关联算法

针对复杂电磁环境下目标跟踪需要兼顾实时性和精确性的问题,应用测量领域的数据处理方法,提出了回归分析的数据关联算法.首先,利用对滤波曲线的两点回归分析,逐一预测各观测到达时刻的置信区间,筛选出关联点;接着,以系统处理周期为分组标准,对筛选序列进行成组观测数据回归分析;最后,计算出观测融合点,并用该点更新滤波器新息.该算法不仅能将复杂的关联转变成测量点迹动态更新过程,而且优化了同步化处理步骤.仿真实验表明:回归分析算法与联合概率数据关联算法相比,在直线运动场景下,两者的均方根误差及轨迹丢失率相近,且随着目标数目的增多,前者在平均占用CPU时间上的优越性更加突出;在曲线运动场景下,两者跟踪误差相当,前者占用CPU时间仅为后者的1/6.     

浅谈雷暴天气变化特征与注意事项

雷暴是一种重要的天气现象,也是一种灾害性天气。文章分别阐述了热雷暴、锋雷暴、地形雷暴的形成条件;雷暴来临时气象要素气温、气压、湿度、风、降水、的变化特征;雷暴观测和记录注意事项,以及其他注意事项。     

免棱镜全站仪在自由坐标下对高层建筑物的倾斜观测

<正>随着我国现代化建设的迅猛发展,各类高层建筑物拔地而起。因此其安全性监测也显得尤为重要。同时,其结构体型的复杂化及场地狭窄造成了不利的监测环境,因此探究新的监测方法尤显必要。本文,笔者以项目组对开封市商业银行大厦的倾斜观测为例,探讨利用免棱镜全站仪在自由坐标下对高层建筑物进行倾斜观