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。     

北冰洋航行应用天文导航的问题及对策

北冰洋特殊的航行环境给天文导航方法的应用带来了特殊困难。本文基于对北冰洋与天文导航相关的特殊航行环境,即气象、海洋、地理、天象和光照环境及其对天文导航影响的分析,探讨北冰洋航行天文观测、天文定位和天文定向存在的具体问题,并从技术、操作和设备等方面给出相应的解决对策,可为我国开展北冰洋航行提供有益的借鉴。     

射电探测在天文导航技术中的应用

天文导航是一种高精度、自主式的导航技术,在现代武器系统中起相当重要的作用.射电天文导航是一种新型的导航技术,其克服了常规光电天文导航受气象条件限制这一不利影响,为实现天文导航的全天候特性奠定基础.本文在详细分析了宇宙射电探测目标特性的基础上,提出了将太阳射电和人造卫星辐射2种不同特征的信号进行同系统接收测量的途径;详细介绍了某射电天文导航系统的接收和跟踪体制;对该系统进行了目标测角精度分析.试验数据表明,本文介绍的射电天文导航系统对太阳的测角精度已达2.7″,与光电导航性能相当.     

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。     

基于智能移动终端的天文定位APP设计与实现

针对传统基于六分仪的天文定位手段存在查算表册步骤繁琐、观测时机有限等缺点,开发了一种基于Android手机的天文定位APP,不借助基站信号和卫星导航信息,输入天体高度、时间等信息,通过程序计算得到天文船位。APP天文定位结果与GPS进行对比,结果相差3 n mile～4 n mile。     

基于海流数据库的Kalman滤波在水下导航中的应用

定位精度对载体至关重要.提高定位精度有2种方式:一是增加高精度导航设备;二是利用数据处理方法.水下载体缺乏高精度的导航设备,但其又需要在水下保持长时间的精确航行.通过建立高精度的海流数据库,然后利用数据融合算法对水下导航信息进行处理来获得高精度的位置信息,该数据融合算法实质是基于海流数据库的Kalman 滤波.通过大量的仿真实验和海试证明,该算法具有很强的实用性和有效性.     

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.     

面向深海无人潜航器的导航系统设计与实现

为满足深海无人潜航器不同运动、工作状态对导航系统精度和低功耗的要求,以及进一步提高导航设备在深海环境中的不确定因素影响下的适应性、可靠性,研究与设计了一种基于DSP+ARM双处理器的混合精度IMU导航定位系统。将低精度、低功耗的MEMS传感器与高精度、高功耗的光纤传感器通过模糊自适应状态切换算法在线切换两者的工作状态,以达到导航定位精度与功耗之间的最优平衡,并提高在执行导航定位任务时的适应性和可靠性。实际跑车实验结果表明,采用高、低精度IMU分时工作模式满足了系统在精度与功耗之间的平衡要求。在保证水下潜航器续航时间的同时,有效提高了导航系统鲁邦性和可靠性。     

下一代海上精确导航系统研究与设计

导航定位系统是海上军事领域的重要保障设备,定位精度与可靠性直接关系着整个战争的成败。传统的舰船导航系统相互独立,仅利用导航卫星信号进行定位,海上复杂多变的气候及地形环境往往会导致接收信号的不稳定,定位精度与可靠性已不能满足现代军事系统的性能要求。本文研究舰船组队中的无线Ad hoc网络,通过自组织通信网络传输导航信号,实现整个舰队精确导航,给出网络化组合导航的信息融合算法,最后对算法进行仿真。     

船用无线电导航仪器发展概况

当代海员导航方法,除了传统的推算导航、陆标导航及天文导航之外,发展得较快的是无线电导航。无线电导航是利用电波在空间速度最快而干扰最小的传送和接收来测定目标、确定船舶与目标的距离,引导船舶安全航行的。从无线电波动方式来分,有振幅系统、相位系统、时间差系统以及频率系统。按作用距离分,则有近程导航系统、中程导航系统、远程导航系统以及超远航导航系统。为了提高导航精度及其可靠性,又提出了组合导航,它把各种导航设备的接收信息,通过传感器输入到电子计算机中     

天文导航的发展历史、现状及前景

回顾了天文导航的辉煌历史,分析了天文导航应用的局限性,指出了现阶段天文导航在众多航海船舶定位方法中的位置,展望了天文航海的发展前景.     

基于物联网通信技术的舰船导航控制系统

导航控制系统对舰船的作战能力提升具有非常重要的意义。传统的GPS导航和AIS系统等都存在一些问题,AIS会存在导航盲区,GPS技术受制于其他国家,容易受到干扰。Zigbee是物联网通信技术的重要组成部分,本文基于物联网通信技术和北斗导航技术提出了一种舰船导航控制系统,设计了基于物联网的北斗导航节点,分析了节点中各个模块的基本作用和实现原理,阐述了物联网数据通信实现的基本原理,对构建的基于物联网的舰船导航控制系统的抗干扰能力、静态和动态定位进行测试,测试结果表明系统具有良好的抗干扰能力,同时静态和动态定位精度都较高。     

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。     

基于ARM/Linux的嵌入式卫星定位平台设计及实现

针对多于4颗卫星的GPS导航解算及其在嵌入式平台上实现的问题,设计了接收机位置求解算法,在ARM平台上移植嵌入式Linux并实现嵌入式导航软件.首先分析了导航数据提取理论模型,基于最小二乘法设计了接收机位置解算算法.为满足便携性和可移植性,基于ARM9给出了嵌入式GPS导航解算系统平台,并在嵌入Linux系统下设计和开发了GPS导航解算软件.实验结果表明,基于最小二乘法的单点定位精度高,系统可靠性高,可移植性强.     

SH—1递推型航海天文程序

(一)SH—1递推型航海天文程序机的特点: (1)实时:运行速度高,可用于现场观测指导,这对测星尤为重要。在定位速度上已可与雷达定位相比拟。 (2)递推:采用递推处理有利于提高定位精度。每观测一次即处理一次。考虑到目前天文观测技术条件下能取得的导航信息不多,故采用低维递推模型。基于受天气影响有时没有条件长时间递推定位,故所选递推模型又具有     

船舶VTS的雷达信号测试与分析技术的研究

导航雷达系统是整个船舶交通网络的重要组成部分,在目标跟踪﹑防碰撞系统等方面有较为广泛的应用。雷达信号不仅受到海上各类环境噪声干扰,同时其频率源的载波频率波动也影响整个导航雷达系统定位精度,对船用导航雷达信号的测试与分析尤为重要。本文设计一种基于混频技术的雷达信号源测试系统,并对测试结果进行了分析。     

沿海北斗CORS系统稳定性及精度测试的研究

基于北斗卫星导航系统的精密导航定位打破GPS的垄断,是沿海精密导航定位服务的重要手段,为掌握沿海北斗CORS系统的运行情况及系统的功能和技术指标是否满足应用要求,需对系统定位精度以及系统的稳定性、连续性和兼容性等性能指标进行测试评估。     

舰船综合导航系统的联合卡尔曼滤波器设计

针对由惯性导航系统,全球定位系统及天文导航设备组成的舰船综合导航系统的特点,设计了联合卡尔曼滤波器,并给出了联合卡尔曼滤波器的结构及其算法。理论分析与仿真结果表明,该算法具有全局最优性,能够满足系统的精度要求,且应用该联合滤波可提高系统的容错性能。     

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。     

多惯性导航系统信息融合方法研究

舰船导航领域通常采用多传感器组合的方式保证导航精度,但对于水下舰船而言,由于其传感器种类少、精度低,导航精度水平有待提升。本文结合舰船配置特点,提出一种多惯性导航系统信息融合方法,通过设计Kalman滤波器实现多套惯导设备的信息融合,模拟仿真实验和半实物仿真试验结果表明,相较于单套惯导系统而言,所提方法可以将定位精度提升30%,为水下舰船的长航时高精度导航提供了保障。