室内卫星导航定位信号模型研究

首先总结了一些室内信道模型研究成果,这些模型或方式都没有给出广义的与室内场景特征有关的信号参数分布,或者仅仅表明了信号参数随着室内场景特征变化的趋势,同时不能反映卫星导航室内信道的动态特性。在前人的信号模型研究基础上,重点分析了室内导航信号衰落特征,提出用卫星陆地移动通信系统中的Lutz模型描述室内导航衰落信道,根据室内环境特征给出模型中各参数的取值,并且对三种典型的室内场景做了仿真。仿真结果表明,这种模型能够很好地描述室内多径和衰落特性。     

基于MATLAB的卫星导航信号仿真和验证平台

提出了一种GPS/Galileo卫星导航信号仿真和验证平台的软件实现方法,给出了基于MATLAB软件的GPS/Galileo卫星导航信号仿真和验证平台的体系架构,详细描述了卫星导航信号仿真和验证平台主要模块的功能,并给出了实现方法.仿真结果和接收机定位结果验证了基于MATLAB的GPS/Galileo卫星导航信号仿真和验证平台的有效性.     

一种利用双星系统对无人机实时定位的方法

针对双星系统有源定位间隔长、实时性差,无法用于无人机定位的缺陷,提出利用钟差辅助双星无源伪距进行实时定位的方法.该方法基于用户钟差与运动无关且规律性较强的特点,利用有源定位数据对钟差进行建模.通过钟差模型预测辅助双星无源单程伪距进行实时定位,从而消除了简单位置外推对运动模型的依赖.通过理论分析了方法的可行性,给出了钟差建模及定位的具体算法流程.借助某实际飞行数据的仿真验证表明该方法不仅可以对无人机进行实时高精度定位,同时可减少对有源定位询问频度的依赖,从而减少电磁暴露.     

航空电子系统动态模拟综合环境研究

通过与传统航空电子系统仿真/测试环境相比较，本文提出了一种新型分布式实时协同仿真环境（DRCSE）体系结构，并描述了利用DRCSE体系结构开发的航空电子系统动态系统综合（DSI）应用系统的原理和组成，其中重点介绍了实时网络技术的原理，组成，应用和时间延迟指标，最后展望了DRCSE体系结构的发展方向。     

一种新的北斗/罗兰C组合导航滤波算法

改造后的罗兰C系统可作为伪卫星,与国内已有的北斗系统进行组合导航,在2颗卫星、2个罗兰台构成四伪距定位的基本定位方程的基础上,推导了该组合导航系统的一种直接迭代算法,设计了一种噪声实时估计卡尔曼滤波定位算法,通过对系统噪声和量测噪声进行实时估计,使系统统计特性更符合实际情况,提高了算法的精度.跑车试验定位结果表明,采用所设计的改进卡尔曼滤波算法后,定位结果得到明显改善.     

信号级GNSS/SINS超紧组合导航仿真平台设计

超紧组合是全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS)和捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system, SINS)组合中最深层次的信息融合方式。由于需要重新设计GNSS接收机内部的捕获跟踪环路以接收SINS的辅助信息, 超紧组合的工程实现较为困难。从信号级层次出发研究超紧组合的难点在于得到同源且同步的GNSS和SINS信号, 并打开GNSS接收机的捕获跟踪环路。为此, 构建了信号级GNSS/SINS超紧组合仿真平台, 分别设计了载体轨迹发生器、GNSS中频信号发生器、惯导解算器、GNSS软件接收机、组合导航滤波器等关键环节, 从而攻克了上述技术难关。该仿真平台不仅验证了超紧组合在高动态应用方面的优越性, 同时也为其迈向实际应用奠定了坚实的基础。     

伏尔(VOR)导航动态模拟应用研究

为进行ＶＯＲ导航系统地面仿真试飞实验,设计了ＶＯＲ导航信号动态模拟器,它可模拟动态的ＶＯＲ导航信号。本文介绍了其工作原理及组成,进行了地面全实物动态仿真试飞实验,并经空中试飞验证了该仿真方案。     

基于动态目标的采摘机器人视觉定位技术研究

自然环境中水果扰动是采摘机器人视觉定位的难点。研究通过计算扰动荔枝图像中果实摆角大小,确定了静止、微扰动和大扰动3种状态;针对静止、微扰动的荔枝,利用改进的FCM模糊聚类方法进行果实、果梗的图像分割,利用Hough直线拟合确定果梗上有效采摘区域,实现了荔枝采摘点的空间视觉定位,并通过虚拟现实技术进行了机械手采摘扰动目标的仿真。视觉定位试验结果:静止、微扰动荔枝采摘点的视觉定位的深度误差值最大为2.3 cm,最小为0.6cm,表明了该方法的合理性与有效性。     

一种提高导航信号同步效率的多门限判决法

随着导航系统的发展,同时随着信息对抗方法的不断提出,对卫星导航信号同步接收的有效性也提出了新的要求和挑战。针对以长周期/非周期为典型代表的导航信号,提出了一种提高导航信号同步精度的多门限判决法,并对此方法进行了建模与仿真,仿真结果证明,此多门限判决同步法在提高同步精度的同时,大大加快了同步处理速度,从而表明此方法可以有效地提高同步接收的效率。     

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。     

GPS-L1/Galileo-E1信号兼容性分析与仿真

在对GPS-L1/Galileo-E1频段所有导航信号调制特性和谱分离系数充分研究基础上,针对不同信号间谱分离系数特性的不同,提出了计算GPS-L1频段四个导航信号和Galileo-E1频段两个导航信号的系统内干扰和系统间干扰简化计算模型。仿真结果表明,GPS-L1信号对C/A码信号的系统内干扰导致的载噪比下降最大（最大载噪比下降为1.86dB-4.5dB）,而其它信号的系统内干扰和系统间干扰导致的最大载噪比下降都在1dB以内。     

飞行仿真器导航系统建模与仿真

飞行仿真器导航系统仿真技术的研究是飞行仿真器研究开发的一个重要部分,导航系统为飞行仿真器的其他系统提供重要的相关信息,包括飞机的位置、高度、速度、加速度以及飞机当前姿态等参数。首先研究了真实导航系统的基本原理,然后分析了导航系统在飞行仿真器中如何进行参数解算,以及如何与其它系统进行信息交互模拟真实飞行器的导航过程。所采用的导航方式是无线电导航和惯性导航组合的方式。     

飞行模拟器综合导航系统建模与仿真

模拟器导航系统主要为飞行员提供模拟飞行中的位置及其航行参数并安全导引飞机沿既定航线飞行。结合航空仿真技术发展和全任务飞行模拟器样机的任务需求,在MATLAB/SIMULINK平台上构建了捷联惯导及基于区域导航法的无线电导航仿真模型。采用VAPS6.3制作出主飞行仪表,作为导航系统仿真的终端显示。利用RT-LAB平台构建分布式飞行仿真系统,实现导航外部特性的半实物仿真。经系统调试证明了该方法的有效性。     

导航系统性能的并行仿真分析

针对用于卫星导航系统定位、测速和授时性能分析与评估的仿真系统运行时间过长的缺陷,以全球格网精度因子分析为例,提出了利用局域网机群、采用并行仿真技术来提高仿真运行速度的解决方案.为了实现负载均衡,先后采用了格网数目平均分配、根据CPU主频分配格网实体、按照基准测试时间分配格网实体三种实体划分方法;为了减少进程间通信,设计了一种由逻辑进程的第一个格网实体接收来自星座实体的带有各卫星坐标的事件,并在格网实体之间依次转发此事件的事件发送机制.实验结果表明,采用根据CPU主频分配格网实体的并行仿真方法,可获得理想的加速比.     

灵活、开放的卫星制导、导航与控制仿真软件环境

卫星制导、导航与控制（GN＆C）仿真对卫星设计和在轨运行都具有重要的决策支持作用,然而GN＆C系统方案的多变性和模型使用的复杂性对快速构建高逼真度仿真不利.为解决这一问题,设计并实现了一个灵活、开放的卫星GN＆C仿真软件环境：可通用于各种GN＆C方案,能有效屏蔽GN＆C仿真系统构建细节而快速建立仿真系统,并能够方便集成体现专业经验的详细模型实现高逼真度仿真.关键技术有：卫星GN＆C仿真的规范化结构描述;GN＆C仿真涉及的各类模块模型及其使用的统一管理;模块连接关系的关联矩阵以及任务仿真系统模型的自动生成.     

提高导航星座自主性的分布式仿真系统研究

为了提高导航星座的自主性,有必要研究导航系统的自主导航能力。基于HLA建立了分布式的导航星座自主导航仿真系统。介绍了系统的组成以及各部分之间的关系,详细描述了系统中主要部分的实现技术,提出了导航星座自主定轨以及自主守时的主要算法,并对算法进行了仿真验证。仿真系统运行稳定,能对各种导航星座自主导航能力进行评价。计算结果表明提出的自主定轨算法和自主守时算法能够满足导航星座自主导航的基本要求。     

捷联惯导系统仿真器设计

本文介绍捷联惯导系统仿真器的设计方案。仿真器包括四个模块：飞行轨迹发生器，惯性敏感元件仿真器，故障发生器，导航计算器。该仿真器分别用Ｃ语言及ＦＯＲＴＲＡＮ语言在微机上实现。