相位差变化率定位法中缺失值精确填补研究

采用目标信号相位差和载频为观测量,利用相位差变化率定位算法对目标进行定位时,由于条件限制和外界干扰,侦察系统会丢失某些观测数据,导致定位精度迅速下降。为此,提出利用最小二乘多项式曲线拟合法填补观测数据的缺失值,再进行定位解算。该方法不仅具有较精确的填补能力,而且不受缺失值分布情况的限制,保证了测量值的完整性和准确性,实现了相位差变化率定位法的快速高精度定位。仿真结果表明,该方法在5 s内的相对定位误差为2.14％。     

两飞行体相对定位技术及其滤波算法研究

为了解决两飞行体相互之间的定位问题,在二维平面运动模型的基础上提出了相位差变化率定位方法,进行了可观测分析,给出了可观测分析结果。同时简单介绍了几种典型
非线性滤波算法,并将EKF（Extended Kalman Filter）、UKF（Unscented Kalman Filter）、PF(Particle Filter）等非线性滤波方法应用到定位模型中。仿真结果表明,UKF方法用时最短,PF滤波方法精度最高。     

小波降噪在相位差变化率定位技术中的应用

针对实际工程中因相位干涉仪的测量误差较大而导致相位差变化率的测量精度较低、定位精度迅速下降的问题,利用小波阈值降噪法对相位差及其变化率信息进行平滑滤波。该方法可在相位差测量误差较大的情况下进行快速高精度定位。仿真结果表明,相位差测量误差为0.366 5 rad时,相对定位精度在50 s内可达5％。     

LMS预处理的相位差机载单站无源定位方法

针对机载单站无源定位精度受限于参数测量误差的实际问题,提出一种改善相位差误差下的网格搜索无源定位方法。首先采用LMS自适应滤波算法对相位差信息进行滤波处理,然后根据定位模型利用观测的相位差建立定位方程,最后通过网格搜索法解算辐射源目标位置。该方法可以在相位差测量误差较大情况下实现对辐射源目标的精确定位。仿真实验结果表明,滤波处理后的相位差误差可以减小到0.14rad以下,而且定位结果优于文献[17]的方法。通过分析定位误差,表明相位差误差在10°范围内,增大网格分辨率和延长观测时间可以提高定位精度,同时也进一步验证了获取高精度相位差信息的必要性。     

利用相位/多普勒频率对机动目标的UAV无源定位系统

针对传统的基于角度及其变化率等UAV机载定位系统作战区域小,精度低,跟踪收敛速度慢等缺点,提出了在相位差及其变化率的基础上引入多普勒频率信息进行UAV机载定位跟踪的新方法。考虑目标不同的运动状态,对模型进行了推导和分析,采用修正协方差的扩展卡尔曼滤波(MVEKF)算法进行数据处理。通过计算机仿真,改变目标的速度,对结果进行了比较。证实将多普勒频率和相位差信息相结合进行定位跟踪时,降低了UAV导航设备的精度与目标未知的初始状态在计算过程中所带来的影响,有效地提高了定位精度与稳定性,扩大了UAV机载平台的任务范围。     

模糊单站无源定位方法

单站无源定位具有作用距离远、隐蔽接收和结构简单等优点,在军事中有着广泛的应用前景,在航海、航空以及地球物理等研究中也扮演着重要的角色。为了解决现有单站无源定位方法不能较好地处理不确定和不对称噪声的问题,建立了一种模糊框架来表示不确定系统,并在此基础上,提出了一种模糊单站无源定位方法。该方法以相位差、相位差变化率和多普勒频率变化率为观测量,并使用模糊Kalman滤波方法进行定位跟踪。仿真表明:该方法能够很好地进行不确定情况下的单站无源定位,具有较好的定位精度。     

一种基于边缘计算的RTK定位方法

实时动态载波相位差分(Real-Time kinematic,RTK)定位是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术,通过架设基准站并将基准站数据与流动站数据进行差分解算获取流动站的精确位置,从而得到比传统GPS定位更为精确的结果。本文提出了一种基于边缘计算的实时动态载波相位差分定位方法 E-RTK(Edge Real-Time Kinematic),通过将RTK解算任务迁移至边缘设备,降低RTK移动端对硬件的算力需求,进而降低RTK定位的硬件成本。本文基于E-RTK进行了实现及测试,实验证明,该E-RTK定位在较低的硬件成本下,能够达到与传统RTK定位相当的精度,除此之外,在使用GPS+BEIDOU卫星数据进行解算定位时,相较于常见的GPS+GLONASS定位,其Fix速度具有较大提升。     

基于概略坐标的高精度差分定位算法

GPS载波相位差分定位是近些年来高精度定位的方向。鉴于载波相位差分求解定位中,随着用户站和基准站之间基线长度的变长,基准站对卫星的单位观测向量和用户站对卫星的单位观测向量会出现很大的方向偏差。这种偏差随着基线长度的变长,定位误差将变大。针对上述问题,在载波相位双差算法的基础上提出了基于概略坐标的定位数学模型并重点推导了概略定位模型过程;以及给出了相应的仿真结果。结果表明基于概略坐标定位的数学模型比传统双差定位精度高,能够达到高精度定位要求。     

一种采用同型号电机互为负载的直线电机推力波动测试方法

针对传统推力波动测试方法精度不高、结构复杂的问题,提出一种采用同型号直线电机互为负载来测量直线电机推力(PMLSM)波动的方法。根据直线电机中齿槽效应和端部效应的作用机理,将2套同种型号的永磁直线电机刚性连接互为负载,通过改变电机动子之间的相位差来测量两直线电机叠加推力波动进而得到单个电机的推力波动。首先,通过分析推力波动中定位力和纹波推力与位移速度的关系,建立关于电机动子间位置差、相位差的数学模型,并进行叠加推力波动有限元分析;然后,通过改变动子间相位差进行推力波动测试,研究叠加推力随相位差改变的波动规律;最后,采用数字滤波和傅里叶变换,研究从叠加推力波动信息中精确提取单个电机推力波动的方法,得到与有限元分析结果基本一致的定位力和推力波动波形。研究结果表明:该方法能快速、精确地测量直线电机推力波动,且具有较高的测量精度。     

GPS RTK技术在地质勘探中的应用

本文主要论述了载波相位差分（GPS RTK）的测量原理、工作环境、转换参数的求解方法、主要误差来源及其精度评定。GPS RTK技术是一种高效快捷的定位技术,即为实时处理两个载波相位观测差分方法。采用GPS RTK技术在地质勘探中能得较好的应用,总结了应用该技术的成功经验,对于采用该技术测量的地勘单位具有一定的借鉴作用。     

零相位差-测向的随动二分法定位

针对射频无源定位中基于信号到达时间差(TDOA)定位模型因其双曲线非线性导致边缘测量误差放大单靠优化算法改进有限的问题,提出了基于零相位差-测向的随动二分法定位。该方法通过对测量天线的运动控制,获得误差最小测量位置,在此基础上通过电缆线延迟补偿法提高AD8302相位差测量精度,并对天线施加位置扰动获得精确角度,消除系统测量误差。对比分析了参数测量方差对此模型和正交TDOA模型几何精度因子(GDOP)的影响。并通过实验证实了此定位法相比于传统的TDOA定位法增大了定位范围,提高了定位精度。     

小波在GPS相对定位中周跳探测的仿真分析

周跳的探测和修复是GPS相对定位数据处理过程中的一个重要组成部分,修复周跳首先要探测周跳。根据小波变换对信号奇异性检测的原理,对GPS相对定位中载波相位差分观测值进行周跳的探测,并结合实验数据进行计算机仿真分析。证明小波技术探测载波相位差分观测值中的周跳效果明显,其自动化程度较高、定位准确,在实际应用中具有很好的实用价值。     

基于X射线脉冲星的空间定位误差仿真研究

研究了X射线脉冲星脉冲到达时间(TOA)测量的原理;基于TOA测量,构建了SSB惯性系下空间绝对定位的数学模型,并说明了整周期数向量的求解过程;基于SNR得出了脉冲相位观测时间与TOA测量精度的关系.利用仿真脉冲相位观测数据,对×射线脉冲星空间定位进行系统仿真.仿真结果表明模糊度搜索效果较好,相位观测时间的选择对位置确定的精度影响较大.     

基于曲率变化率的运行速度模型

针对目前运行速度预测模型误差较大、准确度不高以及普适性不强等问题,提出了曲率变化率的概念,并论述了单曲线曲率变化率与运行速度之间的关系;通过统计分析双车道二级公路大量观测的运行速度后,得到了不同曲率变化率值下的汽车运行速度的特征规律,利用SPSS软件进行回归分析,建立了曲率变化率K值与弯道内稳定运行速度V85的关系模型。模型经过检验和验证后表明:模型的准确性和精度满足要求,模型预测值与实际观测值拟合良好;利用曲率变化率预测运行速度简便、有效;该方法的提出能有效突破目前预测运行速度方法的局限。     

基于到达时间差和频率差信息的机载无源定位方法

提出了一种利用到达频率差和到达时间差信息的机载无源定位方法,分析了定位算法在单次测量定位时的精度和可观测性,计算机仿真结果验证了该方法的正确性和有效性.     

RTK定位技术在地形图测绘中的应用

本文阐述了RTK定位技术的相关原理,说明RTK定位技术能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度,在测量中大大缩短了外业观测时间,提高了生产效率,节约了费用。本文结合测量工程实例,对RTK定位技术地形图测绘中的应用进行说明。     

单双频GPS混合观测高精度单频精密单点定位

精密单点定位不受局域观测和设施影响,有利于形变监测.为降低电离层延迟对单频精密单点定位结果的影响,提出了单双频混合观测的方法.但单频精密单点定位仍受相位非小数偏差影响,为此提出采用双差模糊度应用于单频精密单点定位.观测数据解算结果表明,电离层延迟精度优于1 cm,满足单频精密单点高精度定位的要求,对应的单频精密单点定位...     

基于呼和浩特某航摄项目的空三测量研究

GPS辅助空中三角测量即是基于载波相位差分GPS动态定位技术或精密单点定位技术获取航摄仪曝光时刻摄影中心的三维坐标,将其作为观测值参与摄影测量区域网平差,采用统一的数学模型和算法整体解算物方点位和像片外方位元素,并对其精度进行评定的技术和方法。GPS辅助空中三角测量是目前国内在中、小比例尺及困难地区成图航空摄影测量一般采用的模式。该文结合呼和浩特航空摄影项目,对GPS辅助空中三角测量在技术方案、飞行实施、外方位元素解算以及精度评定几个方面作阐述和分析。     

GPS差分模型中观测值相关性的探讨

ＧＰＳ高精度定位中广泛采用的是各阶相位差分观测值，由于差分观测值之间的相关性，导致数据处理的困难．针对数学相关和物理相关的特性，本文对这一问题进行了初步探讨．     

基于推广Kalman滤波的机载无源定位改进算法

研究空中运动观测平台对地面辐射源目标的纯方位信息定位算法,提出改进的二阶EKF定位算法以提高定位估计精度.用推广Kalman滤波算法代替传统的最小二乘定位算法.充分利用观测平台的运动信息建立了可观测的观测方程,并采用二阶EKF算法解决了在观测误差较大的情况下导致的非线性误差较大的问题.采用Monte Carlo仿真比较LS,EKF和二阶EKF 3种方法的性能.证明用这种方法可以达到更好的估计精度,能够将目标位置定位在更小的概率椭圆内.概率误差椭圆缩小了30%.