GPS/SPL组合伪距测量的精度因子仿真研究

针对舰载飞机在降落过程中对高精度和高稳定性导航系统的需求,提出了一种舰载伪卫星(SPL)增强GPS导航的技术方案.通过和机载伪卫星方案的对比,分析舰载伪卫星的优越性和可行性.证明了增加舰载伪卫星可以减小几何精度因子GDOP值和降低用P接收机选星的难度,把选星方法由计算四颗GPS卫星的投影四面体体积最大,简化为计算三颗GPS星的投影三角形面积最大.并通过Matlab仿真定量地分析了增强前后的伪距测量的各种精度因子的变化趋势,在GPS高度角在10°和70°之间和伪卫星的高度角在-10°和-90°之间时,GPS/SPL组合导航系统具有最优性能.     

广播星历等效伪距误差在中国区域的建模分析

在卫星导航系统服务区域内,由广播星历产生的等效伪距误差随用户位置的改变发生变化。将服务区域内用户的位置在切平面上投影,可以对服务区域内用户的星历等效伪距误差的特性分析加以简化。通过对GEO、MEO和IGSO三种导航卫星的分析,中国区域内的星历等效伪距误差可以用一个平面方程进行表示。研究结果对星历等效伪距误差模型及其改正方法的建立具有一定的参考价值。     

小卫星柔性测试床设计与实现

分析了小卫星地面综合测试系统的特点和功能,通过对几种型号小卫星系统的研究,给出了柔性测试床的软硬件体系结构,阐述了柔性测试床星上和地面两部分的设计思想,主要介绍了通信参数的动态配置、TM数据信号的定义与解析的实现方法。小卫星柔性测试床已成功应用于三颗小卫星系统的研制,并取得了明显的应用效果。     

临近空间伪卫星几何布局方案设计

临近空间伪卫星的定位精度与其几何布局有密切关系。为了提高伪卫星的定位精度,在研究现有伪卫星几何布局方案的基础上,提出了一组新的伪卫星布局方案。首先,在研究卫星数目与几何精度因子（geometric dilution of precision, GDOP）关系的基础上,确定了6颗伪卫星独立组网定位的设计方案;然后,分析了伪卫星的高度角和方位角对GDOP的影响,设计了基于临近空间飞艇的6颗伪卫星布局新方案。最后,将提出的伪卫星布局新方案与现有的布局方案进行仿真验证和比较。结果表明,提出的新方案不但增加了用户的定位区域范围,而且在定位区域内减小了GDOP,提高了定位精度。     

双射频通道抗远近效应技术

卫星导航系统经伪卫星增强后区域性能得到较大提升,但在近场时,接收机会产生远近效应,这是码分多址体制伪卫星系统实现的难点。首先,介绍现有抗远近效应技术的特点,分析伪码互相关性在满足伪卫星工作区域需求上的不足,研究伪卫星与卫星的组合定位算法。然后,从空域的角度提出利用双射频通道加自适应调零天线来抗远近效应的技术,并搭建半实物仿真平台。最后,通过实验证明这种方法有效地提高了抗远近效应的能力,扩大了伪卫星增强系统的覆盖范围。     

基于国密算法的伪卫星导航信号认证方法研究

全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)有诸多优势，但在一些有物理阻隔或电磁干扰的领域，GNSS的可用性、可靠性、精确性出现明显不足，由此可以使用一种基于地面设备的伪卫星系统进行导航定位服务。伪卫星信号体制细节公开，使得接收机易受到多种欺骗干扰的攻击。为了使信号传输更加安全，提出一种使用导航电文加密方法的信号防伪认证方案，并从安全性、可靠性和认证效率几方面对该方案进行评估。分析表明，所提方案能在保证较好的认证实效的同时，维持较低的通信成本与计算成本，解决了伪卫星系统缺乏认证机制、存在安全隐患的问题。     

时空混沌伪随机比特发生器及其FPGA实现

利用时空混沌双向耦合映象格子模型构建了一种伪随机比特发生器,并在FPGA芯片上实现.通过分析系统的最大Lyapunov指数得到系统参数的选择标准.在不考虑通信时延的情况下,该伪随机比特发生器的比特产生速度可达到512 Mbps.使用美国国家标准和技术局(NIST)的FIPS 140-2及SP 800-22测试标准对该伪随机比特发生器实际输出的伪随机比特序列进行了测试,实验结果表明该发生器所产生的伪随机比特序列随机性能良好.     

基于伪距信息的GNSS双接收机抗转发式干扰检测算法

在协同应用的背景下,提出基于伪距信息的全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)双接收机抗欺骗干扰检测算法。首先,建立真实信号与欺骗干扰信号的信号模型,进而得到伪距双差模型。然后,利用卫星钟差计算公式得到卫星钟差双差计算模型。根据载噪比选择卫星信号,对测量伪距进行修正并利用最小二乘法进行导航定位解算,得到载体在ECEF坐标系中的位置。由测量伪距结合导航电文计算得到卫星的位置,进而得到卫星与载体之间的距离。最后由伪距双差、卫星与载体的距离双差以及卫星钟差双差计算得到误差值,基于误差值的明显差异性实现对信号的检测与判别。利用双接收机进行实际试验并结合Matlab进行仿真实验,仿真结果验证了算法的有效性和可行性,对试验中的欺骗干扰信号均能有效识别。     

三阶锁相环跟踪卫星多普勒频偏的仿真研究

为实现卫星移动环境下的伪码精密测距,分析高阶数字锁相环跟踪卫星多普勒频偏的能力。首先推导出了极地圆轨道卫星多普勒频偏变化公式,对其进行了仿真。利用理想二阶锁相环构造了三阶环,对其捕获带宽、时间响应特性、稳定性和误差响应特性进行了仿真研究,分析了三阶环的参数选择原则和跟踪卫星多普勒频偏的能力,并给出了环路滤波器的数字实现框图。结果表明,利用构造的三阶锁相环跟踪卫星多普勒频偏实现的伪码测距其误差在一个码片的千分之一内,能够满足精密测距要求。     

卫星/伪卫星/惯性组合着舰导引算法

针对舰载机安全着舰对高精度、高可靠性着舰导引系统的迫切需求,研究了卫星/伪卫星/惯性组合着舰导引技术,基于几何精度因子(geometric dilution of precision, GDOP)计算提出了伪卫星在舰船上的布设方案,并设计了其导航电文结构。研究了卫星/伪卫星/惯性组合着舰导引算法,利用卫星及伪卫星的双差分载波相位信息,采用改进的模糊度最小二乘去相关平差(least squares ambiguity decorrelation adjustment,LAMBDA)迭代算法解算其双差分整周模糊度,并基于舰载机运动模型建立滤波方程解算出舰机相对运动信息,再与惯导数据进行信息融合得到高精度的导引信息。仿真结果表明,提出的卫星/伪卫星/惯性着舰导引技术横向定位误差在0.3m以内,纵向定位误差在0.1m以内,高度定位误差在0.3m以内,可以满足舰载机着舰的要求,与卫星/惯性组合导引相比,该组合方式大大提高了垂直方向的定位精度,这对于确保安全着舰极为重要。并且,提出的着舰导引技术不仅精度高,而且工作连续可靠、抗干扰能力强,对保障舰载机着舰安全有重要的意义。     

系统和系统科学

系统概念有三重逐级抽象的含义,相应地就有三个逐级抽象的定义:系统概念的本体论含义,把系统看作物质实体,并下定义;系统概念的认识论含义,把系统看作观念模型,并下定义;系统概念的数学方法论含义,把系统看作数学同构性,并下定义。系统科学是二十世纪中叶开始兴起的以系统,特别是复杂系统为研究对象的新型学科群的统称,是人类科学的一个新的维度。     

论系统的复杂性和复杂系统

与系统打交道，系统的复杂性和复杂系统是不可避免的，它们是一种客观存在，同时也是一种相对存在。在理论和实践上，重要的是如何确认系统的复杂性和复杂系统，确定的定性和定量根据、标准和模式不存在，提出一些抽象思维的原则是必要的，特别是要探索对系统复杂性和复杂系统的研究方法和工具。     

复杂系统的认识与系统模型

在现有复杂社会系统的组元、结构、功能的系统概念基础上,增加系统运行、产品和进化等概念,为认识、理解复杂社会系统提供了准确而完整的系统概念架构;提升与完善系统认识方法(“物理-事理-文化”系统方法论)与企业建模理论,使其成为对复杂社会系统的认识方法与系统研究方法(系统模型方法论),为复杂系统的运行与进化的认识、描述和研究提供了科学而准确的方法和技术手段,使复杂系统的模型研究、系统仿真成为复杂系统研究和发展的科学手段。以系统模型作为系统知识模型,建立相应的知识管理系统,实现系统知识的转化、传输、共享、使用、存储的有效管理,使我们的社会在逐步实现信息化的同时真正建成知识化社会、创新型国家。     

系统科学及系统复杂性研究

众所周知，系统科学与“复杂性”的研究有着十分密切的联系，本文从现代科学技术体系的观点，介绍系统科学在中国的发展，而且讨论了与系统科学相关的“系统复杂性”的研究，同时讨论了系统科学的三个层次：基础理论研究层次，包括“系统学”；技术科学层次，包括工程控制论与运筹学；工程应用层次包括各种系统工程，还有从系统科学通向马克思主义哲学的称为“系统论”的桥梁，最后归纳了与“系统复杂性”相关的主要传统的和新兴的研究课题。     

系统科学与系统工程的发展

系统科学的产生与发展体现了现代科学发展中具有重要意义的综合性和整体化趋势，综合集成方法是处理复杂系统的方法论，其实质是构造人机结合、人网结合、以人为主的信息、知识、智慧的综合集成体系，有效解决跨领域复杂系统问题。综合集成方法的提出推动了系统工程的发展，其发展将进一步为落实和发展科学发展观提供科学依据和方法。     

系统仿真学科与仿真系统技术

本文主要论述仿真系统的重要意义与特殊功效;系统与系统仿真学科的定义,内涵及其关系;仿真系统的定义及其技术与设备;特别是对系统仿真学科与仿真系统技术的发展方向作了较为系统的论述和探索。     

系统开发中的认知方法研究

从认知方法论的角度，对目前各种系统开发过程中的认知方法体系以及由此而产生的系统开发方法展开讨论．通过对大量开发方法的比较，给出了目前存在于系统开发领域的几种认知方法体系以及常用系统开发方法与认知方法体系之间的对应关系。     

系统与系统研究的本质

在系统形态及其演化分析的基础上，通过对“系统”概念定义多样性及其分类的理论辨析，进一步探索系统及系统研究的本质。     

一种开发FMS通用仿真系统的方法

针对大多数FMS仿真系统功能单一、应用范围狭窄的问题，运用面向对象的方法设计并实现了一种可以仿真多种类型FMS的通用仿真系统。在此系统上可以任意配置车间内的资源，加工具有任意工艺流程的工件，灵活选取多种控制策略算法，并提供多种分析仿真结果．上述功能为研究车间配置方案的合理性和各种策略算法的有效性提供了良好的环境。本文介绍了仿真系统中设备类库的设计、各个设备对象协作完成Jobshop车间仿真的方法和实现通用性的组态技术．