基于罗兰C的UUV浅海导航定位技术

在设计并实现罗兰C全向磁天线的基础上,通过对罗兰C信号传播场分量进行分析,认为水下采用磁天线接收水平磁场信号是UUV的最佳选择,在此基础上,结合场强预测的布雷默曲线和水中信号衰减规律,仿真计算了罗兰C信号在不同距离和深度上的磁场场强以及水下磁天线所能感应的电压值。利用所设计的磁天线,开展了水下接收罗兰C磁信号的试验,结果表明在表层水域(深度小于5 m时),UUV利用罗兰C进行定位导航是可行的。     

水下接收罗兰C信号周期识别补偿方法研究

由于色散效应影响,罗兰C信号在水下传播时各频率分量相位改变量不同,导致合成信号包络发生形变,周期识别时需要进行包周差补偿处理。为此,在分析罗兰C信号水下传播色散特性基础上,通过仿真给出了标准信号由空气入水后在水中不同深度接收到的信号载波前五周半峰值比。然后,结合上述仿真结果,根据最小均方思想设计了一种融入包周差补偿的用于水下接收信号识别的简单可行周期识别方法。试验结果表明,所设计周期识别补偿方法能够准确实现水下接收罗兰C信号的周期识别,提高接收机定位精度,对拓展罗兰C接收机的水下应用领域具有重要意义。     

采用超低频电流场实现深水UUV遥控

首先分析遥控UUV的通信方式,将采用水下电流场通信和水声通信进行比较,得出采用水下电流场实现深水UUV遥控的优越性。分析水下电流场通信的原理,给出深水UUV接收遥控信号电压的表达式,总结出影响水下通信距离的关键参数。研究UUV接收信号随频率、通信距离的变化规律,最后提出增大水下电流场通信距离的方法。     

罗兰C导航与通信天线共用技术研究

文章简要介绍了罗兰C导航台链的组成和信号格式,针对罗兰C共用短波或超短波频段天线需要解决的问题进行了分析,在理论分析的基础上设计出了具有很好实用价值的天线匹配分配器。     

基于UUV的水下目标非声探测技术研究综述

无人水下航行器(UUV)是一种无人驾驶,通过遥控或自动控制在水下航行的航行体,具有自主性、低风险性、隐蔽性、可部署性和环境适应性的特点,具有重要的军事价值。UUV以潜艇或水面舰为支援平台能够长时间在水下自主远程航行,并且可作为多种传感器的搭载平台,可应用于探扫雷、海洋监视侦察、潜艇探测、水下障碍物搜索定位以及通信导航等多个领域。随着以水下电场传感器、磁场传感器为代表的非声探测传感器技术和信息处理技术的发展,利用UUV平台搭载电磁传感器对水下目标进行探测、定位和识别已经受到国内外高度重视,具有广泛的应用前景。本文将首先对国内外典型UUV进行介绍,在此基础上阐述UUV水下电磁探测的基本原理,介绍UUV水下电磁探测的国内外发展趋势,最后对UUV水下电磁探测应用前景进行展望和分析。     

Millington方法与罗兰C电波传播预测

米林顿算法是国际上比较常用的预测罗兰C信号场强和附加二次相位因子(ASF)的算法.本文首先介绍了该算法的基本原理和计算流程;然后在海上实验的基础上对该算法的理论预测数据和实测数据进行对比.根据对比结果,分析该算法在我国近海部分区域罗兰C信号预测中的性能,并指出改进的方向.     

罗兰C信号海岸效应计算与分析

本文针对罗兰C信号传播过程中的海岸效应进行了计算与分析。采用米林顿方法模拟计算了罗兰C信号在穿越海岸线传播中的强度以及传播时延,并将计算结果与实验数据进行了对比分析。根据计算结果,当罗兰C信号穿越海岸线时,其信号在场强和船舶时延上都有较大变化。通过与实验数据的对比,发现米林顿方法在预测罗兰C信号穿越海岸线的强度方面十分成功,而对时延的预测精度却与测量点的位置密切相关。     

磁性天线数字化全向图合成方案设计*

为了解决磁天线接收信号存在盲区的问题,提出一种可以用希尔伯特滤波器来完成的宽带甚低频水下通信全向接收新方法,完成数字化全向接收的理论推导。在未知信号载波频率的条件下,可实现对信号进行宽带移向,从而完成磁性天线数字化全向合成。仿真结果表明,设计方案合理可行,可用于宽频带信号全向天线的数字化合成。     

超低频全向接收天线信号合成仿真分析

从理论上讲,在SLF电极对拖曳天线上加装磁场天线可以实现全向接收超低频信号.给出了电场天线和磁场天线上的感应电压信号,对二者进行了合成分析,并对合成后的方向图作了仿真.结果表明,磁场电压信号与电场电压信号相位差为0°或180°时,能取得最大的合成信号,而两者相位差为90°时方向图为性能较好的椭圆,符合全向接收的要求.     

高温超导带材在水下通讯中的应用

从两个方面分析了高温超导带材在水下超低频（30-300Hz）天线中的应用。首先提出了YBCO高温超导带材制做的水下发射天线模型;然后采用超导线圈以减小磁场环接收天线热噪声（ENF）,提高接收灵敏度。最后结合52Hz,102Hz,202Hz频段超导带材的交流损耗、超导磁场环天线ENF等测试结果,得出高温超导带材的应用可提升水下超低频天线系统性能。     

应用磁天线技术解决长河二号导航系统监测问题

研制出了一款磁性天线用于解决长河二号监测系统连续监测问题并提高监测精度。磁天线相对于电天线更有利于接收长河二号信号,抑制干扰,提高信噪比,获得较高的时差测量精度,对台链各台发射信号的时间基准的调整更为准确。通过分别在导航台及监测站的试用,验证了磁性天线研制成功。     

高噪声背景下的罗兰-C信号相位编码识别研究

针对高噪声严重影响罗兰-C接收机的信号处理过程中脉冲初相位识别的情况,分析了基于全相位谱分析（apFFT）的罗兰-C载波信号初相位识别原理,对罗兰-C接收信号在噪声背景下的初相位识别进行了蒙特卡洛仿真和数据分析,结果表明该方法在高噪声背景下无需降噪就能够较准确地识别出罗兰-C载波信号的初相位,并准确地识别出相位编码,可直接应用于现代增强型罗兰接收机。     

基于罗兰C信号绝对发射时刻的台链粗同步方法

介绍长河二号导航系统的授时功能及授时系统的授时原理.通过监测和控制罗兰C信号的绝对发射时刻,提出了一种基于罗兰C信号绝对发射时刻的台链粗同步方法.并通过实验,验证了基于罗兰C信号绝对发射时刻的台链粗同步方法相比于传统的台链粗同步方法,用时更少,粗同步精度更高,操作更简单,提高了导航信号的利用率.     

基于单片机的罗兰-C导航系统信号发生器设计

根据罗兰-C信号的基本特征,以单片机为主体,利用查表方式输出数字量,再经过DA转换模拟产生罗兰-C导航系统标准信号.输出信号包含了该台链中主台和副台的完整信号,另外针对导航台发射信号的环境,还添加了天波信号,同频干扰信号,噪声等干扰信号.信号发生程序完全按照主副台发射标准,以及奇偶周期的不同相位编码,对输出的脉冲进行时间上和相位上的控制.     

SINS/GPS/LORAN-C多传感器组合导航系统研究

基于联邦滤波的捷联惯导与GPS、Loran-C组合导航系统,是利用GPS、Loran-C等子系统提供的参数信息对组合导航系统进行联邦卡尔曼滤波,校正捷联惯导系统的误差。在对系统进行了理论仿真的基础上,进行了海上试验,给出了静态和动态试验的结果。理论仿真和基于实测数据的试验结果表明,此滤波器具有较高的滤波性能和精度,而且提高了导航系统的可靠性。     

罗兰C和卫星导航的组合应用

论述了目前罗兰C和卫星导航组合应用的几种方式,对罗兰C和卫星导航伪距组合定位以及罗兰C和卫星导航定位数据融合的原理和方法进行了论证,通过罗兰C和卫星导航的组合应用,可以克服单一导航系统的弱点,提高组合导航的性能,拓展了罗兰C的应用领域,延长了罗兰C的使用周期。     

罗兰C发射信号测试分析增强设计

文章介绍一种增强罗兰C发射信号测试分析功能性能的设计思路和技术特点。该设计在增添对发射信号频谱分析的同时,采用自主开发的自适应过零检测、自适应电平衰减控制等软件技术,提高监测分析精度;在MATLAB平台上开发的软件,有助于增强软件数据处理模型的可靠性。     

不同调制方式下甚低频发射天线系统效率研究

以MSK和OOK为例,通过分析码元速率、载频之间的相互变化关系,讨论在不同调制方式下的甚低频发射天线系统效率。给出不同调制方式下,天线系统辐射效率随天线系统带宽与码元速率比值的变化情况。