一种基于超定结构方程的天体定位计算方法研究

在天文导航或利用文定位对惯性导航系统进行校正时，均要涉及到天体定位计算，其中方便直接使用计算机进行数据计算的方法主要有直接计算方法。本文给出了基于超定结构方程的直接天体定位计算方法，这在一定程度上提高了天文导航计算中的可靠性和准确性，为自动天文定位、定向计算提供了一种较为实用的方法。同时给出了基于卡尔曼滤波方法的天体参数的测量与计算，这在一定程度上提高了在天文导航计算中原始数据的可靠性，为后续定位与定向计算提供了可靠的数据源信息。     

手持数字式天文定位仪研究

利用二维水平基准传感器与测角装置联合测量信息，替代自然水天线与人工读数；利用CCD面阵辅助精确瞄准；测量瞄准线与水平面之间的天体高度角，再依据两星或三星等多天体定位原理进行天文定位导航；研制出一种新型的自带人工水平基准的手持数字式天文定位装置系统。本文对该系统的结构组成与测量原理、误差分析、校正原理与方法等做了办全面的论述。     

双曲船位线在天文定位中的应用

本文叙述了观测不少于四个天体的高度分别计算出其方法及其相互的顶距差。然后按最小二乘法原理求出其误差方程式及其权,解法方程式组,计算出最或然船位的地理座标的原理和方法。使用本法在计算过程中可以消除固定误差的影响,並在最大限度内降低偶然误差的影响,求得最接近真船位的计算船位。其船位精度较传统的一般天文定位的精度要高。     

两种天体高度定位的直接解法

论述了天体高度定位的两种直接解法－－直接解析和迭代解法，并通过算例，说明这两种解法避免了高度差法的方法误差，而且完全适用于太阳特大高度定位，其定位计算精度均在０．１ｎｍｉｌｅ之内。     

用球面三角解算测星定位

根据观测航用星信息数据，基于球面三角函数，建立三个导航星方程进行联立，导出解算舰船的纬度和经度的数学公式，可直接计算测星定位。用球面三角解算天文船位的方法，突破了传统高度差法理论对天文航海定位自动化发展的束缚，为计算机技术应用于天文航海建立了数学模型。     

天文定位新方法

本文提出短时间单天体或两个、三个天体直接求测者经纬度的新方法。新方法采用球面园、抛物线和双曲线的切线为位置线。所列线性方程通过迭代计算收敛到足够小的解后得出测者位置。多次观测中采用最小二乘方法以得到最佳船位。文中推导的公式均经初步验算,如算例所示。再经实地大量测算验证后,可以提供作为设计专用航海计算机中天文定位数学模型之用。     

便携式自基准天文定位仪

该文介绍了基于两星或三星等多天体定位位原理，运用二维倾斜传感器与测角传感器测量天体瞄准线与水平面之间的天然体高度角，研制出一种新型便携式自基准天文定位仪。并较全面地介绍了该仪器的组成，测量原理、误差及校正等。     

中国近海简易天文定位法

本文主要阐述《中国近海简易天文定位法》的原理和应用。这个方案提出了一套供航海使用的新设计的表册,即《中国太阳船位线表》和《中国恒星船位线表》。该表是以东经120°E和北京时为基准,将天体视位置、天文三角形解算和观测高度的修正合在一起编算出来的。表上按不同纬度和日期列出与北京时相应的天体高度和方位。观测高度和与它相近的一个表列高度之差即为“截距”。观测时间与表列时间之差,称为时间差。将时间差换成角分再加上120°E,便得作图点C的经度。它的纬度即查表纬度。从作图点C,根据截距和天体方位便可划出一条天文船位线,两条以上同时间观测的船位线的交点,便是船位。本方法也可以用于观测太阳子午高或观测北极星高度求纬度,以及观测天体方位求罗经差。用本方法解决天文航海问题无需用航海天文历计算天体时角和赤纬,也不需要将观测高度换算为真高度,因为制表时已将眼高差、折光差、视差和半径差算入表值中。如本文所阐明的那样,本方法较为简便易学,准确性比通常用的表册法为高。此表可以一直用到公元2000年。     

对天测罗经差计算方位的误差分析

观测天体罗方位求罗经差，是海船驾驶员必须具备的技能，也是海事组织（IMO）“STCW78／95”公约对船舶驾驶员晋级考试与评估的重要内容。文章主要对天体计算方位所产生的误差进行分析，使驾驶员了解误差产生的因素，选择最有利的条件和时机进行天体观测，从而达到提高天测罗经差的精度。     

能见度对天体观测高度的影响

为降低海上能见度条件对天文定位的限制,开展能见度对天体观测高度的影响研究。通过数学推导得出能见度小于理论视距时观测高度的修正计算式;在此基础上,考虑地面折光差的影响,提出观测高度的实际修正计算式并将其编制成方便查算的表格。能见度引起的观测高度修正量与观测者眼高和海上能见距离两种因素有关,随观测者眼高的增高而增大,随海上能见距离的增大而减小。将研究结论应用到海上太阳高度的实测中,结果表明:该方法能提高能见度小于理论视距时天体高度观测的准确性,可为不同能见度条件下的天体观测高度修正提供定量依据。     

静电陀螺监控器的基本数学模型

本文利用天文导航中的“双星定位”法和陀螺力学中的进动原理推导了六常平架式静电陀螺监控器的基本数学模型，并根据该系统的结构特点及工作原理给出了模型中的有关参数与可测信息之间的关系。     

国外天文导航技术发展综述

叙述了国外天文导航技术的发展现状及其趋势,包括基于“高度差法”的两星定位技术、基于星图识别的多星矢量定位技术、自主光学水平基准技术、天文射电定位技术等,并概述了天文导航技术未来的研究方向.     

拼装式海上栈桥码头的浮箱拼接计算

采用三维势流理论计算不规则波中的两浮箱的运动响应,其中考虑了它们之间相互作用的影响。而后计算出两模块上连接器之间的相对运动,最终找到浮箱拼装的最佳状态。并提出了一种有效而又简单的方法预报两浮箱在波浪中的耦合运动,为浮箱的拼装作业提供了依据。     

改进遗传算法在潜艇天文导航中的应用

潜艇自动天文导航对星图处理有着较高的实时性要求,在比较、分析、综合现有的一些改进方法的基础上,对基本遗传算法提出了一系列的改进措施,形成了一种高效综合的遗传算法．改进算法采用了最优保存策略和比例选择相结合的选择思路,设计了与进化代数相关的交叉概率和与个体适应度相关的变异概率,以及与早熟情况、进化代数和个体适应度有关的移民算法等．将该算法与大津法相结合应用于星图分割中,结果表明,改进的遗传算法不仅可以使图像分割获得满意的效果,而且还有效地提高了计算速度．     

基于ECDIS系统的舰船天文导航系统的设计方案

本文提出并建立了一种新的舰船组合导航系统,即基于ＥＣＤＩＳ（电子海图）系统的舰船天文导航系统。设计了系统的总体框架结构,建立了系统中有关的数学模型,给出了系统的软件设计方法和具体实现。最后给出了一个用本系统定位的实际例题。研究结果表明,本系统的设计方案和数学模型合理有效,为解决天文导航的定位精度和自动化两个方面的难题提供了新的思路和重要的参考。     

一种高精度的天文导航姿态与航向解算模型

利用天文导航进行运载体姿态及航向解算是导航领域一个新的研究课题,具有重大的研究意义及应用价值.本文介绍了一种构建在天球坐标系中的天文导航姿态与航向解算模型.该模型在不利用惯导姿态数据的前提下进行计算,通过构建的模型演变得到运载体的精确姿态及航向,可以有效校正惯导设备因惯性陀螺漂移而导致的姿态误差与航向误差.实际应用表明,该模型对于校正惯性陀螺漂移,提高惯导设备精度具有重大意义.     

舰船装备可靠性分析评估程序及实施方法研究

介绍了舰船装备可靠性评估的特殊性,以及进行舰船装备可靠性评估的程序、方法以及数据处理、评估时遵循的原则及工程实施的约定,并结合舰载作战系统的工程实际,对相关程序及方法进行了举例说明。     

FEKO软件的RCS仿真应用

通过介绍FEKO软件计算雷达散射截面(RCS)的建模步骤及算法选择,将不同目标RCS仿真结果与有关文献资料进行比较.并以表格的形式对不同目标的不同算法进行综合比较,分析FEKO求解RCS的准确度以及各参数与硬件性能和计算时间的相应关系.