基于多源观测的联合定轨数据融合建模及最优加权算法

针对基于双星定位系统的近地卫星联合定轨中的多源观测数据的融合处理问题,分别建立了基于测量噪声独立同分布和测量噪声相关的多源融合测量模型,提出了一种基于矩阵Cholesky分解的广义测量模型和测量噪声去相关方法。设计了多源融合测量模型的多结构非线性最优加权参数估计实现算法,并以双星定位系统的星敏感器测角与距离和测量信息为例,进行了联合定轨仿真实验。理论分析与仿真计算结果表明,相对于仅用距离和测量信息与平均加权方式,基于多源观测数据的最优加权联合定轨方法能够进一步改善卫星定轨精度。     

概率天气预报的K近邻非参数估计仿真模型

基于模式识别和相似预报思想，提出了一种制作概率天气预报的K近邻非参数估计仿真模型(简称KNN-M)。该模型包括历史样本数据库、近邻子集搜索程序、近邻子集优化算法和预报量估计技术。利用该模型进行了降水和云量的概率预报试验，独立样本检验结果表明，该模型预报稳定性好，预报准确率较高，具有较好的业务应用前景。     

融合位置和姿态信息的模型概率估计

为了利用目标的姿态信息来提高机动目标跟踪的精度,提出一种融合位置和姿态信息的模型概率估计算法。该算法采用模糊关联的方法,实现了基于姿态信息的模型概率估计;根据离散点过程滤波的基本理论,对其进行滤波;采用贝叶斯推理方法,对来自姿态的模型概率和来自位置的模型概率进行了信息融合,并将融合后的模型概率应用到IMM算法。仿真表明,改进的IMM在保持传统IMM实时性的基础上提高了跟踪精度,从而验证了姿态信息对目标跟踪的辅助作用。     

基于双星定位系统的近地卫星定轨精度仿真

通过对测距误差特性的统计分析,建立了用于近地卫星精密定轨的距离和观测数据仿真方法,在此基础上构建了基于卫星动力学方程的精密定轨模型,设计了一种基于数值融合法的精密定轨改进算法和测距系统误差参数估计算法,并进行了六类仿真实验。仿真计算结果表明,基于一天的距离和观测数据仿真计算得到的近地卫星定轨精度可以达到15.98米,与利用其他精密定轨软件系统在相同仿真条件下得到的近地卫星定轨精度基本相当,但该算法避免求解状态转移矩阵,具有计算速度快,稳健性好等特点。     

动力学模型对简化动力学定轨精度影响仿真

仔细分析各种力学模型对简化动力学定轨精度影响,对有效提高定轨精度和效率有着重要作用。首先回顾了简化动力学定轨的数学模型,然后结合两个CHAMP卫星星载GPS观测值的仿真算例,分析了各种力学模型对简化动力学定轨精度的影响。结果表明,在简化动力学定轨中,随机脉冲可有效吸收模型误差的影响,即使不考虑难以精确模型化的辐射压、Albedo和大气阻力等的影响,也不会降低定轨精度;使用展开到100阶后的、包含CHAMP跟踪数据的重力场的定轨结果较好。这些结论对简化动力学定轨中力学模型的选取有一定的参考价值。     

低轨卫星交换机的建模与仿真

针对低轨卫星交换机处理速度和内存受限的情况,改进DRR算法,提出内嵌DRR调度算法,在OPNET网络仿真软件中建立模型,结果表明内嵌DRR处理时延低于DRR26ms,复杂度为O(1).同时根据卫星业务类型和网络结构,选取适用于星上的CICQ交换机结构,应用内嵌DRR算法.在OPNET中建立星载交换机单节点仿真模型,结果显示在较大的吞吐量下,内嵌DRR算法时延为6ms,复杂度低,适用于卫星交换机.     

多传感器概率数据互联融合方法的分析和改进

以概率互联为核心 ,对多传感器数据融合的并行算法和串行算法问题进行了概括和分析 ,推导出了适合于计算机编程时使用的算法形式 ,并结合计算机仿真的过程和分析结果 ,对并行算法和串行算法提出了新的看法和观点 ,同时针对其不足 ,给出了一种改进方案。该方案经程序调试和验证后 ,获得了良好的运行效果。仿真表明 ,关于并行算法的传统看法是有欠缺的 ,需要更正     

ARM导弹对雷达目标的毁伤概率仿真建模

提出了建立空地反辐射导弹单发毁伤概率计算模型的必要性，详细建立了空地反辐射导弹对地面雷达目标的单发毁伤概率计算模型，并对其进行了大量的计算机仿真，结果表明了该模型的有效性。该模型的建立为进一步定量分析空地反辐射导弹的作战效能奠定了一定的基础。     

星载GPS低轨卫星跟踪数据的建模与仿真

在研究星载GPS低轨卫星系统的基础上，建立了星载GPS低轨卫星跟踪数据的仿真模型，编制了相应的计算机程序。仿真模型包括卫星参数模型、动力学模型和观测误差模型。仿真计算表明，卫星参数模型和动力学模型真实地反映了卫星的运动规律；误差模型反映了观测环境对信号的传播影响。同时可以调节和选择仿真模型的参数，仿真采用不同高度、具有不同星体参数的低轨卫星和具有不同误差大小的跟踪数据，这对于论证星载GPS定轨方案、评价定轨算法、设计GPS接收机等有一定的实用价值。     

多传感器混合多模型估计的记忆分层融合算法

首先提出了两种局部节点交互多模型状态估计的整体先验信息的近似计算方法;其次,为构造全局融合估计的先验信息,给出了基于Dempster Shaffer证据理论的全局模型后验概率的融合方法,并在此基础上给出了全局等效目标运动模型的概念及其计算方法,上述结果使得基于有记忆分层融合算法的交互多模型估计融合成为可能;为利用融合结果改进局部节点的估计性能,首次提出了基于向局部节点反馈全局模型后验概率的融合反馈机制。仿真实验验证了所提分层有记忆交互多模型估计融合算法的有效性,以及引入反馈机制后对局部节点估计性能的改善。     

水雷对舰船的毁伤概率计算模型及仿真

水雷障碍的作战效能研究是目前研究的重点.基于具有机动能力的水雷的特点,综合考虑了水雷障碍中水雷的布放成功率、命中概率、水雷的可靠度和动作概率等主要因素对目标舰船毁伤概率的影响,提出了目标舰船航线的选择服从均匀分布时和目标舰船航向服从正态分布时的目标舰船遭遇水雷概率计算模型,建立了基于具有机动能力水雷对目标舰船的毁伤概率模型,并进行了仿真验证,具有较高的实用性.     

多支持向量机融合建模的直线电机设计研究

主要研究多支持向量机融合建模方法,并使用差分进化算法对模型进行优化。以圆筒直线电机为研究对象,采用有限元法、正交实验设计与随机实验设计结合方法获得直线电机非参数建模的样本空间,建立直线电机的快速计算模型,并验证模型的精度和效率;采用差分进化算法对直线电机结构进行优化设计,并采用有限元模型验证优化结果的可靠性。为多支持向量机融合算法提供了实际验证。     

多入多出超宽带信道建模与仿真

在IEEE802.15.3a超宽带(UWB)信道模型的基础上,利用平行波近似理论,根据天线阵列的结构和多径的传播方向,提出了一种新的多入多出(MIMO)超宽带统计信道模型。各个子信道的多径幅度、相位和波达时间被引入了信道模型。子信道的信道特征参数满足超宽带信道的特征。实际测量的统计结果表明,波离角(AOD)和波达角(AOA)服从拉普拉斯分布。空间相关性、信道容量和天线间距、角度扩展之间的关系表明,该信道模型满足实际的空间相关统计特性。该模型对MIMOUWB系统的研究具有重要意义。     

基于HLA的卫星轨道机动仿真研究

针对STK(Satellite Tool Kit)在联合作战仿真中实时互操作能力的不足,提出了一种灵活的基于HLA(High Level Architecture)的卫星轨道机动仿真系统设计方法。建立了圆轨道之间平面内霍曼转移、平面外单脉冲和双脉冲轨道转移三种轨道机动模型,设计了多视图可视化表现子系统和仿真对象模型(Simulation Object Model,SOM)。与STK的仿真结果对比表明了该方法的可行性和模型的有效性。     

破片型空空弹杀伤概率三维建模与仿真

分析了导弹单发杀伤概率计算的限制,提出应该建立精确的模型对单发概率进行仿真.建立弹目相对速度坐标系,得到该坐标系与大地坐标系的变换矩阵,计算出该坐标系下的交会参数.结合引信模型、战斗部模型、飞机易损舱段模型针对破片型战斗部进行了完整的三维末端仿真.依据仿真结果分析了引信参数对末端杀伤效果的影响,提出了提高导弹末端杀伤概率的途径.     

基于卫星干扰源定位系统的星历获取方法

在干扰源定位系统对目标实现定位时,需要知道卫星的位置、速度,由于网上星历更新速度不很及时,导致有时获取的卫星星历误差较大,因此需要通过测量获取卫星的星历.在卫星动力学方法的基础上,不添加任何硬件设备的条件下,研究了基于卫星干扰源定位系统星历获取方法,并对这种方法进行了仿真分析,对星历的精度进行评估.仿真结果表明这种方法获取的卫星星历优于从网站下载的卫星星历,满足定位系统的需求.     

面向全探测空域的光学目标探测概率建模与仿真

保证目标在视场内是跟踪测量设备工作的前提条件,工程中通常采用概率对其进行描述.针对动目标光学设备探测概率精确求解的问题,提出了一种光学传感器全探测空域的精确描述方法,并建立了探测概率模型.分析了模型中各参数影响,并通过对选用算法性能进行仿真分析,确定了模型的实现方法,最终完成了探测区域描述方式的比对分析.仿真结果表明,提出的探测概率模型具有较高的精准度,且确定算法为模型的工程应用提供了有效的实现手段.