利用ICCP的水下地磁修正惯导方法研究

迭代最近等值线算法（ICCP）是一种重要的地磁匹配导航算法。首先,为了获取相对精度较高的位置信息,又在一定程度上达到弥补实测数据精度不足的目的,将二次插值技术应用到地磁匹配算法中;然后,仿真计算得到了最佳匹配位置;最后,针对目前水下航行器通过航位推算等传统方法实现惯导重调的弊端,提出将地磁匹配位置误差作为观测量,用卡尔曼滤波对惯导系统的速度、位置和姿态误差进行最优估计。由最后仿真结果表明,以磁场匹配位置误差作为观测量来估计惯导误差是可行的。     

基于模型预测的传感器网内通信数据约减方法

针对平稳感知对象和能耗敏感的一类无线传感器网络,提出了一种基于自回归模型的时间序列数据预测生成方法.通过采用少量感知对象的测量值作为样本来估计传感器节点AR模型的参数,并使用模型参数在汇聚节点内重构传感器节点的测量值,实现网内节点通信数据的约减.在误差可控情况下,减少传感器节点与汇聚节点间的通信数据量,从而降低网络整体能耗.通过实测数据仿真验证该方法的有效性.     

一种捷联惯导阻尼超调误差抑制算法研究

针对捷联惯导系统在阻尼状态切换时产生超调的问题,提出一种基于“双模”解算的捷联惯导阻尼超调误差抑制算法。基于捷联惯导的力学编排,建立了系统水平回路的控制模型,分析了系统阻尼和无阻尼状态切换时超调误差产生机理。在此基础上,设计了系统阻尼和无阻尼并行的导航解算算法,在切换状态超调期内利用无阻尼导航输出校正阻尼导航输出,抑制状态切换超调误差。算法将捷联惯导系统IMU的输出同时接人两个解算回路。两个回路同时、独立进行导航参数的解算。系统工作在无阻尼状态时,惯导系统输出无阻尼回路的导航参数。在状态切换的超调期内,惯导系统仍输出无阻尼回路的导航参数。状态切换的超调期结束后,惯导系统输出阻尼回路的导航参数。仿真结果表明,该算法能够抑制惯导系统阻尼状态切换时产生的超调误差。同时,该算法使校正回路设计简洁,工作稳定可靠。     

一种基于INS/GPS/CNS的全信息导航滤波算法

为解决INS/GPS两组合导航系统因观测信息不完整造成的姿态误差发散、系统稳定性较弱的问题,本文利用CNS搭建了基于INS/GPS/CNS的全观测信息导航系统。通过建立以位置误差、速度误差及平台失准角误差为观测量的系统数学模型,提出一种基于INS/GPS/CNS的全信息导航滤波算法,提高了系统的导航精度,改善了系统的稳定性。试验结果表明,本文所提算法相较于传统两组合滤波算法,各导航参数的精度在不同程度上得到改善,长航时条件下姿态误差收敛、稳定性较高。     

JTIDS相对导航中时差定位及其源选择研究

研究分析联合战术信息分发系统(JTIDS)相对导航中时差定位原理及其误差特性,提出三源时差定位的优化配置,以提高系统相对定位精度,满足用户导航定位需求.     

无线传感器网络基于信号到达角度的节点定位算法研究

提出了一种基于锚节点的信号到达角度值并利用节点之间的位置关系实现传感器网络中未知节点的定位算法。通过仿真实验,分析了锚节点数目、节点通信距离、测量角度误差等因素对算法的定位精度和定位覆盖率的影响。     

基于物联网技术的船舶异构网络定位算法研究

为了提高物联网技术在船舶工业的应用,进而促进新型船联网的建设,研究基于物联网技术的船舶异构网络定位算法具有重要的意义。物联网的节点定位技术可以为船舶的精确定位提供有力的工具,从而促进船舶的导航精度和位置服务。本文系统介绍船舶异构网络定位算法的发展,在此基础上提出三边测量的船舶异构网络定位法。     

多无人水下航行器协同导航与定位研究

提出一种基于移动长基线的多无人水下航行器协同导航与定位方法.多无人水下航行器协同导航与定位方法对于解决大水深和远航程问题至关重要,在移动长基线算法中,主UUV装备高精度导航设备作为移动长基线节点,而从UUv装备低精度导航设备,两者之间通过水声装置米相互定位,利用传统几何关系解算从UUV,位置的算法将产生很大误差.基于扩展卡尔曼滤波的移动长基线算法能有效融合内部和外部传感器信息,提高导航精度.仿真试验对此进行了验证.     

RSSI的舰船通信网络节点定位算法

节点四边测量定位算法存在节点定位精度低的缺陷,无法满足现今舰船通信的需求,故提出RSSI的舰船通信网络节点定位算法。该算法主要划分为测距阶段、定位阶段与修正阶段,其中测距阶段基于RSSI构建测距模型,获取节点RSSI值;定位阶段以节点RSSI值为基础,通过锚节点质心初步计算节点定位坐标;修正阶段在初步定位坐标基础上补偿其误差,获取最终的节点定位坐标,从而实现舰船通信网络节点的定位。实验结果显示:在通信半径为10与20的背景下,与对比算法相比较,本文算法平均定位误差分别下降了4.44%与4.94%,充分表明本文算法节点定位精度更高。     

多普勒声呐安装误差补偿方法研究

多普勒声呐利用多普勒频移原理,测量多普勒声呐相对海底的速度,随着测量精度的提高和宽带多普勒声呐的出现,已经应用于多种载体的导航.由于多普勒声呐在换能器安装和在载体上安装时,不可避免出现误差,而安装误差对于测量载体的绝对速度有较大的影响.本文主要研究换能器安装误差、安装角度误差和安装位置的补偿方法,对于提高多普勒声呐的测量精度具有较大的意义.     

基于EKF的AUV协同定位方法仿真与验证

自主水下航行器（AUV）协同导航定位技术是解决复杂作业环境下导航问题的重要途径,研究了单领航艇的主从式多AUV基于扩展卡尔曼滤波（EKF）算法的协同到导航定位问题。AUV协同定位时,主AUV内部装备高精度导航设备,从AUV内部装备低精度导航设备,外部配有测距装置,舰艇间是通过通信装置来交换自身位置和状态信息并同时测量通信双方的相对距离,通过信息融合对自身定位进行修正,利用EKF算法对系统中传感器所传递信息进行融合,对从AUV进行实时定位。通过仿真验证此算法可以显著提高导航定位精度。     

遗传算法在JTIDS相对导航及源选择中的应用

根据联合战术信息分发系统（JTIDS）相对导航定位原理及其误差特性,多源定位可以有效地提高系统定位精度,而导航源快速优化选择将影响到定位实时性。通过将遗传算法应用到多源定位及导航源快速选择中,以减少导航源的优化选择时间,满足舰艇实时定位需求。     

一种改进的卡尔曼滤波定位算法研究

研究了一种改进的卡尔曼滤波导航信号定位算法:通过测量每次接收机得到的伪距观测量及伪距变化量,估算出接收机的位置、速度,实现无线电导航系统的定位解算.该方法不直接使用卡尔曼滤波器来估计载体的状态,而是用滤波器来确定状态的误差,减小了运算误差,有效提高了定位精度.在进行参数估计时不需要贮存大量的测量数据,能够方便地进行动态测量数据的实时处理.该方法已经应用在导航定位解算中,仿真结果和实际应用验证了该方法具有快的收敛速度和高的定位精度.     

基于PMF算法的水下地形匹配技术研究

作为海洋地球物理导航方法之一的水下地形匹配导航技术正受到各国的强烈关注。文章采用PMF（point—mass filter）算法作为匹配定位算法,利用peaks函数产生模拟数字地图,进行仿真计算,并对计算所得的估计值进行了真实性判断。通过与TERCOM算法的比较,表明该算法具有良好的精确性和鲁棒性。     

舰船综合导航系统多通道数据测试及精度评定系统

针对综合导航系统信息种类繁多,测试困难的特点,以Labview为软件开发平台设计了舰船综合导航系统多通道数据采集及精度评定系统。根据系统信息输出协议,设计了系统数据解码和误码检测算法,实现了综合导航系统输出数据的实时、准确采集。针对综合导航系统各分系统的信息种类和误差特性不同,利用采集的GPS卫星导航设备的速度、位置输出为参考,以MS860测姿系统的输出为姿态参考,设计了惯导系统、平台罗经等自主性导航设备精度评定算法,对其精度进行评定。系统成功应用于某新型惯导的精度评定海试试验。     

网络数据融合技术在MITS中的应用研究

探讨了基于传感器网络的数据融合技术在海事智能交通系统(MITS)中的应用问题,为该领域的进一步研究提供一些有价值的思路和见解。基于目前研究遇到的困境,提出将MITS抽象成一个无线传感器网络(WSN),从而可在WSN环境下引入数据融合技术来研究海事智能交通系统中的各种信息处理问题,如船舶的定位与导航以及避碰等;紧接着,总结了现有定位、导航、避碰和船舶安全管理技术研究的现状并分析了存在的主要问题;针对基于GPS的MITS存在的种种弊端,结合各国卫星定位导航系统的建设现状,提出利用MITS内其它元素的信息和多源信息融合技术来实现船舶的相对定位和导航这一新思路;最后,从网络数据融合技术角度出发,具体指出了MITS网络融合系统构建时所必须考虑的一些基本问题,并给出该融合系统的一般性框架。     

航标遥测遥控系统在巢湖湖区的应用

通过采用航标遥测遥控系统,节省了巢湖湖区航标管理和维护成本。介绍航标遥测遥控系统的基本原理和特点,提出一些改进措施,建议在一定范围内推广应用。     

基于EKF的同时定位与构图在潜艇地磁导航中的应用

潜艇地磁导航不产生如惯性导航的误差积累问题,是一种有效的自主导航定位手段。但是目前地磁导航定位主要是基于先验地磁图的匹配导航,在实际操作中要获得较为精确的先验地磁图是极其困难的。基于扩展卡尔曼滤波（EKF）的同时定位与构图算法（SLAM）可以在不需要先验地磁图的基础上实现潜艇导航定位。将这一算法应用到潜艇地磁导航中,再结合人工布设磁标的方法可以实现潜艇不依赖于先验地磁图的地磁导航定位。     

数据融合技术在船舶组合导航中的应用研究

随着船舶导航系统的组合应用,有必要对组合导航信息进行数据融合以提供高可靠性的导航信息。在简单分析了船舶导航信息主要的数据融合方法的基础上,针对联邦滤波器的结构设计了传感器本地多次数据融合决策算法,并对融合了传感器本地决策数据融合算法的容错性进行了分析,对于推动数据融合在船舶组合导航中的应用具有一定借鉴意义。