基于方位捷联平台的陀螺寻北技术及精度分析

讨论了基于方位捷联平台的陀螺寻北方案，与传统的捷联式平台不同，方位捷联平台仿真了当地的水平坐标系，并且平台的方位就是载体的方位。通过双位置方法准确计算出载体的方位角，并且抵消了陀螺的常值漂移对寻北精度的影响。分析了平台角误差和转位误差对寻北解算精度的影响。实践证明：此种方法成本低，操作方便，精度较高。     

分析预测理论以及在空间位置探测数据处理中的应用(Ⅱ)--空间位置方程与探测数据分析

讨论了探测数据和目标空间相对位置之间的关系，提出(在一定的条件下)直接用一维方位探测数据进行滤波的理论。引入一种根据不同目标的空间运动性能和特征，建立进行空间位置探测数据问题处理数据背景平台的预处理的概念和几种预处理技术。在这种技术的支持下，根据不同的目标的空间位置函数的特征对探测数据分类，从而使在探测数据的处理过程中可以有针对性的对历史探测数据进行不同的处理(保留或删除)和不同应用(用于目标运动模式的识别或目标空间位置的预测)。     

舰载拖曳线列阵声呐对潜定位技术研究及性能分析

结合舰艇拖曳线列阵声呐实际搜潜装备,利用舰载线列阵声呐测得的潜艇目标方位信息,建立了基于方位量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型;给出求解潜艇运动参数的定位算法,并对定位误差进行了分析.在定位模型及算法的基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向、潜艇航速、航行段总时间内方位角量测次数等因素对定位性能的影响;给出仿真结果并进行了分析.该研究结果对于指导实际反潜具有一定的实用价值.     

深海会聚区目标探测机动方法研究

介绍深海会聚区形成条件及会聚区态势判断方法基础上,研究了不同态势下会聚区目标机动探测过程,建立了会聚区目标探测模型,定量分析了舰艇搜索目标和摆脱跟踪的机动方法,通过研究表明:在接近态势下,采用最大可听测舷角航向并适当增速有利于搜索,采用最小可听测舷角航向并适当增速有利于摆脱跟踪;在远离态势下,转向最小可听测舷角航向并增速有利于跟踪,转向最大可听测舷角航向并增速有利于摆脱跟踪,并通过仿真和试验验证了方法的有效性。     

船用自由方位惯导系统性能分析与仿真

推导船用自由方位惯导系统在地理坐标系下的系统误差方程,通过求解静基座状态下的系统误差方程,研究各类误差源对自由方位惯导系统的影响,在此基础上完成动基座下系统误差仿真。理论分析及系统仿真表明,相比于指北惯导系统,自由方位惯导系统由于平台相对地理坐标系存在旋转角速度,调制水平方向惯性测量元件常值误差造成的系统误差,使得除平台x方向陀螺造成的经度常值误差项外,其他项均为震荡性误差,达到了抑制惯性测量元件误差效果。     

基于计算机视觉的船舶纯方位目标跟踪方法研究

受外界环境因素的影响,传统方法在船舶纯方位目标跟踪中存在一定的偏差。为了克服这一问题,引入计算机视觉技术,在待跟踪的船舶上安装计算机视觉传感装置,并利用该装置实时采集船舶航行图像。通过对图像的处理与分析,得到船舶目标的初始位置信息。以定位结果为起点,在构建纯方位目标运动模型的基础上,计算目标船舶的航向角,判断船舶的航迹运动方向。实时更新目标船舶的定位信息与航向角信息,从而实现船舶纯方位目标跟踪。实验结果表明,与传统的目标跟踪方法相比,所设计的方法能够有效降低船舶跟踪误差,具有较强的实用性。     

被动测距方法研究

提供一种只利用两个目标方位、确定由机动潜艇到某一接近目标距离的方法。假定潜艇和接近的目标各自处于相遇航向,通过声纳被动方式听测接近目标的第一个方位后,潜艇进行机动,机动后的潜艇速度矢量改变。随后,潜艇测取目标第二个方位,并通过此时与第一个方位相等的目标虚拟方位,确定目标距离。如果目标实际处于相遇航向,则确定的目标距离就是准确的。     

基于目标方位走向的水下目标尺度识别技术仿真研究

分析了水下探测设备目标方位走向法的目标识别技术,提出了双通道短时互谱法的目标方位精确测定方法,并对其进行计算机仿真。     

对观测天体罗方位误差的分析

在观测天体罗方位求罗经差时,天测罗方位的误差是一个不可忽略的因素。此文对方位圈或罗盘倾斜所产生的天体罗方位误差进行分析,希望对航海人员在学习和应用中有一定的裨益。     

探测性能对攻击型UUV进行目标运动要素解算的影响

针对攻击型UUV独自反舰作战情况下,探测性能对目标运动要素解算的影响问题,综合运用多种目标运动要素解算模型,通过仿真计算,对探测性能中的方位误差和探测距离进行了分析。研究结果表明,方位误差应控制在1.2°以内,被动探测距离应大于50链,对开展有关攻击型UUV的性能论证工作有很好的参考价值。     

方位和多普勒频移联合的目标要素估计

提出一种利用目标方位信息和多普勒频移信息联合估计匀速直线运动目标要素的方法。该方法适用于观测站不机动情形下目标运动分析问题。将2种目标信息分别伪线性化,建立对应的伪线性模型,利用最小二乘方法构建2个伪线性滤波器,后融合的方法得到了目标要素估计的算法。与现有的基于方位和多普勒频移进行目标要素估计的方法相比,该方法有以下不同特点：1）2个线性估计器均是二维系统,可观测性增强;2）在多普勒频移估计器中,不需要估计线谱的原信号频率。数值仿真给出了不同观测误差下的算法性能,试验验证了方法的实际有效性。     

方位和多普勒频移联合的目标要素估计

提出一种利用目标方位信息和多普勒频移信息联合估计匀速直线运动目标要素的方法。该方法适用于观测站不机动情形下目标运动分析问题。将2种目标信息分别伪线性化,建立对应的伪线性模型,利用最小二乘方法构建2个伪线性滤波器,后融合的方法得到了目标要素估计的算法。与现有的基于方位和多普勒频移进行目标要素估计的方法相比,该方法有以下不同特点:1)2个线性估计器均是二维系统,可观测性增强;2)在多普勒频移估计器中,不需要估计线谱的原信号频率。数值仿真给出了不同观测误差下的算法性能,试验验证了方法的实际有效性。     

基于距离参数化EKF滤波器的纯方位目标运动分析

针对纯方位机动目标运动分析问题,提出一种距离参数化EKF(RPEKF)滤波器设计方法,该方法能够有效降低探测平台与目标初始距离不确定性影响,提高目标运动状态估计滤波收敛性。针对水面目标典型机动形式,给出一种适用于RPEKF滤波器目标机动检测方法,基于评估目标方位角观测误差与目标运动状态协方差矩阵检测目标机动,通过重置滤波器保证目标运动状态估计滤波稳定。数字仿真分析结果表明,本文提出的算法能够实现对水面机动目标运动要素的快速无偏估计。     

声传播多途效应对目标方位估计影响的仿真研究

传统的目标方位估计方法基于这样一个假定,即假设信号是以平面波方式传播的,阵列的各个阵元接收到同一声源的信号波形完全相同,仅仅只是时延不同.然而在浅海环境中,由于声信号传播的多途效应使得这一假设常常不能满足.文中利用简正波理论模型分析了浅海条件下声信号传播的多途效应,并从理论上推导了浅海声传播的多途效应对传统的基于平面波假设的目标方位估计方法的影响,指出浅海声传播的多途效应会导致传统的基于平面波假设的目标方位估计方法产生方位估计偏差,在有些情况下甚至会产生主瓣的分裂,最后通过仿真试验验证了理论推导结论的正确性.     

起伏海面水面船回声强度预报方法及统计规律研究

本文基于随机起伏水面舰船目标六自由度动力学模型和界面附近目标多路径声散射理论，考虑水面多次反射的影响，建立时变海面条件下水面舰船声散射预报模型，分析不同海浪谱条件下水面舰船回波强度统计规律。通过开展拖曳水池造波条件下舰船缩比模型声散射试验，获取舰船模型在水平探测角上时域回波特征。研究表明：120～180 kHz探测频段下回声强度理论预报幅值与实测结果平均误差小于3 dB；从舰船模型声散射实测和计算结果中均发现，波浪作用下舰船随时间变化的回声强度幅值符合χ2分布的统计规律，其回声强度均值和双自由度数值k符合较好，验证了预报模型的有效性。     

双基阵纯方位被动定位跟踪方法

研究了双基阵纯方位目标运动分析的原理和方法,给出了卡尔曼滤波算法的模型。针对目标跟踪和滤波中容易出现的跟错目标和滤波发散问题,提出将进行方位数据时空关联、采取航迹状态转移和距离回归门限相结合的方法实现对单、双目标的跟踪定位。仿真实验表明,应用该方法可以快速、稳定地完成目标运动要素的估计,可以较好地应用于工程实现。     

多基阵二维目标的联合测时差定位技术研究

通过对多声纳基阵二维目标联合测时差定位算法及精度分析,给出系统具体的定位公式和误差计算公式,对不同基阵布阵形式下的目标GDOP分布情况和基线等对GDOP的影响进行了仿真分析.结果表明,定位误差与目标和基阵的位置、测时差误差等有关,基阵布阵形式不同,误差分布也不同.     

双目标纯方位定位数据处理分析

本文从双基阵纯方位定位的基本原理出发,给出了卡尔曼滤波算法的模型,针对实际目标特点和滤波中容易出现的发散问题,对方位数据进行时空迭代后将解算数据进行航迹融合。仿真实验表明,该处理方法能够克服滤波发散,实现双目标有效跟踪,可以快速、稳定地完成目标运动要素的估计,有较好的工程应用价值。     

初距自适应估计的降维纯方位目标运动分析

纯方位目标运动分析(BO-TMA)是一种从探测器所观测到的加噪方位信息和测量载体的机动信息中估算出目标运动要素的方法。针对传统纯方位目标运动分析收敛速度慢,参数估计精度低的问题,本文通过建立以初距为参量的纯方位最小二乘TMA模型,提出一种自适应确定初始距离并求解速度信息的方法,该方法将三维问题转化为二维问题,从而提高收敛速度与估计精度。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于时延差的声纳浮标阵定位仿真

被动方式的声纳浮标是应用于航空反潜中的一种重要设备,因为其隐蔽性好,效率高的特点备受关注。但是通常被动声纳浮标只能探测到目标方向,无法获知距离信息。论文提出了一种基于时延差得被动定位阵定位模型,介绍了定位算法,分析了定位误差,并通过插值法提高时延估计精度,进而提高定位精度,给出了仿真结果且进行了分析。