舰艇作战系统雷达统一对准模型及其误差分析

针对舰艇作战系统对准工程的需要,根据坐标变换原理推导了一种统一的舰载雷达探测角度和探测距离的对准计算模型。分析了对准过程中舰艇姿态变化以及仪器测量误差等动态不确定因素对作战系统对准精度的影响,并基于误差理论推导了雷达探测角度和探测距离对准理论真值的最大绝对误差计算公式。根据上述模型计算舰载雷达对准的理论真值及其最大绝对误差,可以为舰艇作战系统对准精度分析提供辅助依据。Matlab数值仿真结果验证了本文方法的有效性。     

三维测量方法在舰载相控阵雷达静态对准中的应用研究

舰载相控阵雷达静态对准是舰艇坞内对准试验中的重要环节。为了提高标校效率,本文提出了一种三维测量对准新方法,该方法利用高精度全站仪分别测量雷达阵面、专用信号源的三维位置坐标,经过位置间隔修正和坐标旋转变换,给出信号源相对于雷达阵面中心的极坐标真值。文章设计并实现了三维测量方法并对测量的精度进行了试验检查,结果表明,该方法角度误差在1′以内,满足舰载相控阵雷达的静态对准要求。该方法精度高、重复性好、便于操作,为舰载相控阵雷达静态对准提供了新的选择。     

海面多路径效应对舰载雷达探测低空目标的影响

舰载雷达可用于探测和跟踪海面和空中目标，为舰艇武器系统提供目标数据，引导武器系统攻击目标。本文分析了海面多路径效应对舰载雷达探测低空目标的影响，建立了模型，并进行了实例计算。     

一种改进的舰载直升机多传感器目标信息融合跟踪方法

结合舰载直升机传感器探测方式的分析,对现有信息融合跟踪算法进行研究,指出其存在的计算速度和精度的问题,提出一种改进的多传感器目标融合方法.将该算法代入某作战仿真系统进行验证.该方法与原先算法相比,计算迅速、精度较高,对舰载直升机改进跟踪战术具有重要的参考价值.     

基于AIS的舰载雷达标校方法研究

雷达标校是战场精确打击和组网雷达数据融合的前提,为提高舰载雷达数据融合的有效性和目标探测精度,文中提出了基于AIS接收标校目标定位信息的舰载雷达系统标校方法,分析了标校的基本原理和主要误差源,详细给出了目标真值的大地测量主题解算方法,最后得出标校理论精度范围,并通过仿真分析得以验证.该标校方法过程简单,操作方便,真值精度高,通用性强,同时适用于静态标校和动态标校.     

船用捷联惯性导航系统惯性系快速对准算法

为满足船用捷联惯性导航系统对准快速性和精确性的要求,提出一种系泊条件下的捷联惯导系统快速初始对准方法。利用三阶调平回路进行水平精对准,直接计算出重力加速度在基座惯性坐标系下的投影,并采用加权求平均算法对重力加速度的投影进行平滑。最后根据惯性系下重力加速度慢速圆锥变化的特性,利用平滑后的重力加速度实现舰载捷联惯导快速初始对准。对所提出的快速对准算法进行了仿真,并利用系泊实验进一步验证了惯性系快速对准方案的可行性。结果表明,所提出的快速对准方法在6分钟内完成了初始对准,且对准精度满足中等精度捷联惯导系统要求。     

基于传递对准技术的舰船基准一体化方案研究

概述了传递对准技术进展及应用情况,讨论了有代表性的对准技术在实际工程应用中存在的问题,分析了舰载装备对基准信息的需求和使用上的特点,在此基础上提出了运用传递对准算法进行全舰基准一体化的初步方案,并针对不同的对准需求和算法分析了可选的局部基准核心惯性测量器件.初步结果表明,通过合理的选择对准算法和局部基准,可满足实现全舰基准一体化的工程使用要求,并提升全舰基准系统的精度、可靠性和集成优化的水平.     

基于AHP的舰载对空传感器效能评估

舰载对空传感器(搜索雷达、红外警戒设备、跟踪雷达、光电跟踪仪和电子侦察设备等)对来袭目标进行探测,为舰载武器系统提供目标指示信息。为了对舰载对空传感器的探测效能进行有效的评估,本文采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)建立了舰载对空传感器探测信息的全面性、精确性和及时性的效能评估模型。针对舰载对空传感器对低空来袭导弹探测的不同方案进行评估计算,得到和实际相符的结果,证明了该模型的有效性。     

提高舰载雷达低空目标检测性能技术研究

对海杂波影响舰载雷达系统低空探测性能的原因进行了分析，并研究了海杂波信号幅度分布特性，提出使用α稳定分布建立雷达低空观测信号模型，指出研究基于分数低阶统计量的雷达目标信号检测与估计韧性替代算法的必要性，以实现恒虚警概率下的雷达目标最佳检测，探索提高岸基和舰载雷达对低空及海面目标探测和跟踪性能新的发展方向。     

大气波导条件下舰载超视距雷达探测概率模型

在分析大气波导条件下雷达波传播特性的基础上,利用舰载超视距雷达的战术技术性能和抛物方程推导出在大气波导条件下舰载超视距雷达探测目标的信噪比模型和探测概率模型,建立了相应的计算流程.最后,进行实例计算分析验证了模型和仿真流程的可用性.     

直接优化解析姿态确定方法

基于惯性系的姿态确定方法是近阶段关于动基座姿态确定问题的热点研究方向,分析了惯性系姿态确定方法的误差源产生机理,发现传统的惯性系首先解析出起始姿态阵,继而通过惯性器件量测输出,更新至当前姿态完成姿态确定,这一更新过程不仅加大了计算量,同时会重新引入器件误差和系统误差。因此,针对这一问题提出了一种基于惯性系的瞬时姿态阵解析姿态确定方法。该方法直接解析出当前时刻的姿态阵,避免姿态更新过程中引入误差,充分发挥了优化解析法的优势,对准精度得到大大提高,并利用仿真和实测数据验证了算法的可行性和有效性。     

基于瞬时线速度的捷联惯导系泊精对准方法

针对捷联惯导系统系泊精对准问题,提出了一种利用舰船瞬时线速度作为参考速度的精对准方法.通过大量试验研究,分析捷联惯导系统输出速度的信号特征,设计数字高通滤波器,从捷联惯导系统速度中提取舰船瞬时线速度信息.建立了适用于系泊条件的捷联惯导系统误差模型,并以计算出的舰船瞬时线速度作为参考速度完成卡尔曼滤波精对准.试验结果表明,所提取出的舰船瞬时线速度误差小于0.08m/s,且新方法的对准精度和重复性明显优于以零速为参考量的对准方法.     

基于GPS测量系统的舰载作战系统动态航向对准技术研究

针对舰载导航系统对准的实际需求,介绍一种在舰艇动态条件下,利用GPS完成导航系统航向对准的方法,对其中的对准过程和数据处理方法进行详细介绍。通过精度分析,证明该对准方法满足航向对准的要求,同时对保障条件要求低,便于操作,为舰载作战系统的航向对准提供了新的选择。     

捷联罗经方位大失准角下的快速对准方法

为解决大失准角情况下采用传统罗经对准方法存在的收敛时间长这一问题,提出一种基于重力视运动解析对准与罗经法线性对准模型相结合的捷联罗经快速对准方法。该方法首先利用重力矢量视运动规律进行解析对准迅速实现大失准角估计,然后在小失准角情况下利用罗经法完成精确对准。仿真试验结果表明:提出的方法在小失准角下与传统罗经法具有等效性,而在大失准角时具有更快的对准速度,在系泊晃动情况下也可快速对准。     

考虑船体变形的轴系动态校中算法

船体变形是影响轴系校中质量的关键动态因素，其对船舶的安全运营起着至关重要的作用。对此，本文在船舶轴系合理校中计算的基础上，提出了一种考虑船体变形的轴系动态校中算法。通过研究船体变形对轴承相对位移的影响变化，结合轴系结构特点和船级社的相关统计规律，得到了在船体变形下轴承相对位移的数学表达式；将主机轴承脱空作为临界点，计算出轴系所能承受的最大船体变形，并以此确定了轴承位移的安全余量。以176000DWT散货船为例，实现了考虑船体变形的轴系动态校中，并验证了算法的准确性。     

Comparison of robust H<Subscript>∞</Subscript> filter and Kalman filter for initial alignment of inertial navigation system

There are many filtering methods that can be used for the initial alignment of an integrated inertial navigation system. This paper discussed the use of GPS, but focused on two kinds of filters for the initial alignment of an integrated strapdown inertial navigation system （SINS）. One method is based on the Kalman filter （KF）, and the other is based on the robust filter. Simulation results showed that the filter provides a quick transient response and a little more accurate estimate than KF, given substantial process noise or unknown noise statistics. So the robust filter is an effective and useful method for initial alignment of SINS. This research should make the use of SINS more popular, and is also a step for further research.     

船舶推进轴系校中有限元法的改进及软件实现

详细论述了有限元的基本理论,根据实际情况,考虑船舶推进轴系校中计算中剪切变形的影响,对有限元法的刚度矩阵进行了改进.利用VB.NET开发了船舶推进轴系校中计算通用软件,通过与没有考虑剪切变形的国内外同类计算软件计算结果的比较以及实际中的应用,表明了这种改进是合理的且可以获得更准确的结果.所开发的计算软件,界面友好,功能完善,操作简单,满足轴系设计计算、校核计算的需要,进一步完善了船舶推进轴系校中计算模型,便于二次开发与深入研究.     

船舶轴系校中工艺流程探究

经过多方调研,提出了轴系校中的三步法,即以轴系校中为主线,对艉轴管、艉轴、螺旋桨、中间轴及主柴油机的安装及校中的整个工艺流程进行梳理,并对其施工条件和技术要求进行了探究.三步法有望缩减工时,提高生产效率,促进造船质量的提高.     

Comparison of robust H∞ filter and Kalman filter for initial alignment of inertial navigation system

There are many filtering methods that can be used for the initial alignment of an integrated inertial navigation system.This paper discussed the use of GPS,but focused on two kinds of filters for the initial alignment of an integrated strapdown inertial navigation system (SINS).One method is based on the Kalman filter (KF),and the other is based on the robust filter.Simulation results showed that the filter provides a quick transient response and a little more accurate estimate than KF,given substantial process noise or unknown noise statistics.So the robust filter is an effective and useful method for initial alignment of SINS.This research should make the use of SINS more popular,and is also a step for further research.