实现PBN技术的陆基DME台选择算法

航路飞行阶段的导航台选择是区域导航（area navigation, RNAV）运行的主要环节。在RNAV选台过程中通常会遇到换台频繁或台站跳变问题。根据测距机（distance measure equipment, DME）/DME导航方式提出了实际导航性能（actual navigation performance, ANP）的计算方法,并通过设定ANP阈值结合最小ANP值的方法设计航路飞行阶段DME台站选择算法。对京沪航线及其周围的DME台站数据进行了仿真实验,结果表明,该选台算法在满足导航精度要求的情况下有效避免了换台频繁和台站跳变问题。     

基于加权最小二乘算法的DME/DME RNAV精度分析

DME是一种通过询问应答的方式为飞行员提供飞机到地面站距离指示的距离测量设备,用于飞机整个航行阶段.而DME/DMERNAV是一种至少利用两台DME共同工作实现在区域导航航线上授权使用的导航方式.为了准确判别DME/DME的运行是否满足我国区域导航航线授权运行规范,优化选择地面DME台站,通过建立水平定位精度模型和运行精度模型,采用加权最小二乘算法分别对DME/DME的水平定位精度和RNAV三种常用运行方式的定位精度进行了仿真分析,通过仿真给出了影响DME/DMERNAV运行精度的两个重要因素,DME测距精度和两DME台站内夹角,为RNAV飞行管理系统选取满足RNAV运行规范DME和台站切换提供了可靠的判决依据.     

进近着陆系统多径效应仿真设计与实现

在分析进近着陆系统多径效应问题的基础上,提出利用电磁散射算法模型建立机场复杂环境的散射体模型库,通过不同特性散射体调用各自有效算法模型的方法,实现了进近着陆系统开阔场多径效应仿真,并利用IPO算法模型对停靠飞机多径效应进行了仿真,仿真结果证明了基于模型库的进近着陆系统多径效应仿真方案的可行性。     

JTIDS相对导航性能分析和仿真

介绍了JTIDS相对导航的原理,研究了相对导航卡尔曼滤波算法和导航的源选择算法。分析了JTIDS相对导航的误差源,在TDMA消息分发机制中,编写了JTIDS相对导航模块并且进行了仿真,仿真结果体现了几种导航误差源的特性,为发展集成通信和导航系统提供了参考。     

组合导航系统故障诊断方法设计与实现

提出了一种组合导航系统的故障诊断方法,根据不同导航子系统的特点,采用基于双状态递推器的卡方检验法、似然比检验法以及空间解析几何法分别对SINS/GPS,ADS和SINS/ADS/DME系统进行故障诊断。另外,作者利用VC实现了一套用于进行组合导航的系统故障诊断的方法,并进行了实时的诊断验证实验,其结果表明根据经验、卡方分布表以及误差标准等因素考虑选择的阈值结合相应算法的诊断准确性高,并且抗野值干扰能力强。     

一种新颖的变步长仿射投影算法

通过玫进传统仿射投影算法(APA)的约束条件,提出了一种新的变步长仿射投影算法(VSS-APA).该算法具有随估计误差的变化自动调整步长的特点,同时克服了传统APA不能充分反映更新后的自适应滤波器系数应该尽可能逼近未知系统参数的缺点.在算法实现中,提出了简单有效的遗忘因子选择规则,以实现对误差能量的准确估计.最后将该算法成功应用于系统辨识.理论分析与计算机仿真表明,该算法有更快的收敛速率和更小的稳态均方误差.     

基于双欧拉角的UKF组合导航滤波算法

针对非线性滤波组合导航中四元数无迹估计器(unscented quaternion estimator, USQUE)规范性约束导致的算法计算量大、实时性差等问题, 提出一种基于双欧拉角姿态表示的无迹卡尔曼滤波(dual-Euler unscented Kalman filter, DEUKF)算法。通过正、反欧拉角相互切换, 在正、反欧拉微分方程精华区进行姿态滤波更新, 避免了奇异性, 确保了滤波精度。捷联惯性导航系统/全球定位系统直接式组合导航仿真试验与车载实验结果表明, 相比较于USQUE算法, DEUKF算法计算量小、实时性好, 水平姿态角估计精度与USQUE相当。     

动态目标函数下的神经网络盲均衡仿真研究

盲均衡算法中常数模(CMA)和判决引导(DD)模式适时切换可以有效提高算法收敛速度和均衡性能,但是切换时机难以选择,同时在信道突发干扰条件下无法保证算法的稳健性.为此结合CMA和DD算法代价函数构造了一种动态目标函数,目标函数随着均衡算法迭代次数进行调整,以前馈神经网络(FNN)作为盲均衡器实现信道均衡,并以移动窗剩余误差变化率为判据对目标函数进行适时重置克服信道可能的突发干扰.计算机仿真表明了算法的有效性.     

基于SINS/GBAS组合导航的高精度进近着陆导航技术

可重复使用运载器在进近着陆阶段对位置偏差有较高的精度要求, 而现有的组合导航方式的导航误差波动幅度较大, 难以满足运载器在进近着陆段的导航要求。因此,本文利用捷联惯导系统(strap-down inertial navigation system,SINS)的非线性误差传播模型, 以陆基增强系统(ground based augmentation system,GBAS)输出的精确位置信息为基础, 建立SINS/GBAS组合导航方法, 并给出“输出+反馈”的组合导航复合修正结构。通过在GBAS中引入电离层误差及对流层误差, 从而实现了对于运载器定位误差在厘米级的精确定位。此外,通过引入扩展卡尔曼滤波技术, 有效地抑制了惯导误差漂移的问题。通过数值模拟仿真, 证明SINS/GBAS组合导航对飞行器进近着陆段的水平与高程定位误差不大于0.05 m, 测速误差不大于0.05 m/s, 从而证实了SINS/GBAS组合导航方式在可重复运载器在进近着陆段导航的可行性。     

基于SVM和Skyline查询的空地一体化攻击任务决策

为提高空地一体化综合作战效率及武器资源利用率,本文对多任务多目标导弹空地一体化攻击任务决策问题进行了研究。建立了适用于一体化综合作战的导弹效能在线评估系统,结合实时评估的结果构建了导弹攻击任务决策系统。分析了当导弹不能有效命中原始目标时任务切换的最优决策算法,即首先根据支持向量机理论提出了导弹选择对空/对地任务类型的切换决策模型对导弹下一时刻的任务类型进行训练和预测,在此基础上根据Skyline查询算法计算出导弹切换攻击目标的非劣解集合,提出了导弹最终选择最优攻击目标的决策模型,并进行了相应的仿真实验。仿真结果表明:所建系统相比于传统的导弹任务决策系统能够更加适用于空地一体化综合作战中。     

自动化码头运输设备充电策略优化的仿真研究

随着自动化集装箱码头成为当今码头的发展趋势,AGV(automated guided vehicle) 作为自动化码头中使用最为广泛的水平运输工具,合理制定其充电策略至关重要。针对当前自动化集装箱码头中AGV充电策略的不足,提出一种以离线充电为主在线充电为辅的充电策略,并且针对在线充电站点位置选择问题提出一种利用热区图选择有效在线充电站点的快捷方法。在使用该种充电策略情况下,通过大量仿真实验得出在码头工作任务量不变的前提下可减少AGV数量配置的结果,说明自动化集装箱码头水平搬运效率得到提高,证明该充电策略具有有效性。     

基于BSBL-BO算法的DME脉冲干扰抑制方法

针对测距仪(distance measure equipment, DME)信号干扰L频段数字航空通信系统1(L-band digital aeronautical communication system 1, L-DACS1)正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)接收机的问题, 提出基于块稀疏贝叶斯学习-边界优化(block sparse bayesian learning-the bound optimization, BSBL-BO)算法的DME脉冲干扰抑制方法。首先, 利用OFDM接收机空子载波不传输有用信号的特点构造针对DME脉冲干扰信号的压缩感知模型; 然后基于BSBL-BO算法重构DME脉冲干扰信号; 最后在时域进行干扰消除。仿真结果表明, 该方法比已有的脉冲干扰抑制方法具有更高的重构精度和更快的运算速度, 进一步降低了OFDM接收机的误比特率, 提高了L-DACS1系统前向链路传输性能。     

联合正交投影与盲波束形成的干扰抑制方法

针对L频段数字航空通信系统1(L-band digital aeronautical communications system 1, L-DACS1)以内嵌方式部署在航空无线电导航频段而产生的高强度测距仪脉冲信号干扰正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)接收机的问题,提出联合正交投影与盲波束形成的干扰抑制方法。接收机首先通过将接收信号矢量投影到干扰信号正交补空间的方法消除高强度测距仪脉冲干扰,然后利用OFDM信号循环前缀的对称特性,基于期望信号与参考信号矢量内积度量最大化准则得到波束形成权值,并通过波束形成方法提取OFDM直射径信号。计算机仿真表明:论文提出方法可有效克服测距仪脉冲及OFDM散射径信号的干扰,提高L频段数字航空通信系统1的链路传输的可靠性。     

L-DACS1系统干扰抑制与循环自适应波束形成方法

为了解决L频段数字航空通信系统1(L-band digital aeronautical communication system, L-DACS1)正交频分复用(orthogonal frequency division multiplex, OFDM)接收机遭受测距仪(distance measuring equipment, DME)信号干扰的问题,提出了正交投影干扰抑制与循环自适应波束形成的空域滤波方法。首先,利用正交投影算法抑制DME信号干扰;然后,利用OFDM信号的循环平稳特性,构建循环自相关矩阵,通过奇异值分解得到波束形成的最优权矢量;最后,利用最优权矢量进行空域滤波。仿真研究表明,该方法可以在OFDM期望信号上形成稳定的主波束,同时能够抑制DME信号干扰。且所提方法具有复杂度较低、低信噪比情况下波束形成算法鲁棒的优势。     

仿生双眼前庭动眼反射的控制模型研究

在眼球运动生理神经学和解剖学的基础上,对双眼的前庭动眼反射神经回路及其运动机能进行了分析研究。简化复杂的眼球运动神经回路,建立双目前庭动眼反射模型数学模型。该模型包括旋转前庭动眼反射和平移前庭动眼反射。最后,通过仿真试验,验证该模型有效。     

基于粒子滤波的机动目标跟踪改进算法

粒子滤波是指利用Monte Carlo仿真方法处理递推估计问题的非线性滤波算法,这种方法不受模型线性和Gauss假设的约束,是一种处理非线性非高斯动态系统状态估计的有效算法。在粒子滤波的基础上融合扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,融合后的新算法在计算提议概率密度分布时,粒子的产生充分考虑当前时刻的量测,使得粒子的分布更加接近状态的后验概率分布。仿真结果表明,该算法对机动目标有更好的跟踪效果。     

通用铁路大站技术作业仿真模型和方法的研究

基于铁路车站作业仿真需求，通过对铁路车站设备和各项作业的深入分析，本文设计了一套描述铁路车站各项设备和各项作业的数据结构，以图为基础，对大规模列车群的作业模拟进行建模，最后对系统实现中的一些方法如仿真过程中时钟策略、作业对象在图形中的精确定位以及图形显示加速算法处理等进行了详细的研究。     

载波偏置测距仪信号的循环平稳特性

针对L频段数字航空通信系统1(L band digital aeronautical communications system 1, L DACS1)中存在的载波偏置测距仪脉冲干扰信号,首先建立测距仪(distance measure equipment,DME)脉冲信号模型,证明了载波偏置测距仪信号是循环平稳信号;随后理论分析并推导给出其循环自相关函数和循环谱的数学表示;最后仿真验证了载波偏置测距仪信号具有循环平稳特性的正确性。