无线传感器网络基于信号到达角度的节点定位算法研究

提出了一种基于锚节点的信号到达角度值并利用节点之间的位置关系实现传感器网络中未知节点的定位算法。通过仿真实验,分析了锚节点数目、节点通信距离、测量角度误差等因素对算法的定位精度和定位覆盖率的影响。     

基于相位差变化率的机载无源定位研究

单站无源定位的核心难点是如何实现无源测距问题。利用目标角度和角度变化率信息对观测站和目标间的距离进行解算,通过定位误差的几何分布（GDOP）对单次定位的距离测量精度进行了仿真分析。由于观测器在运动过程中对固定辐射源目标进行无源测距的精度不高,用卡尔曼滤波对多次定位进行了滤波处理。通过单次和多次定位精度的仿真验证了该方法是一种高精度的定位方法。     

复杂环境下罗兰C/北斗组合导航系统GDOP仿真分析

导航系统的定位精度是影响舰船航行的重要因素。罗兰C系统和北斗定位系统由于受到台链地理位置、定位方式等因素的影响分别存在着定位精度低、安全保密性差等缺点。罗兰C/北斗组合导航系统则较好地解决了上述问题。针对几何精度因子(GDOP)方面对比研究了罗兰C系统和北斗定位系统组合前后的定位误差,并进行仿真分析。结果表明,组合后弥补了北斗定位系统有源定位的不足,一定程度上改善了罗兰C定位精度,提高了有效定位范围。     

管节沉放对接中环境因素对声呐测距精度的影响*

为确保管节水下沉放对接中声呐定位系统的测距和定位精度,对影响声呐测距精度的主要环境因素进行了研究,分析了温度和盐度对声速的影响及其引起的声线弯曲对测距的影响、多路径效应对测距的影响和海水浑浊度对测距的影响,给出了对管节精确沉放和对接施工有指导性作用的结论和建议.     

基于测距声纳与光视觉的水下目标定位方法研究

针对无人水下航行器作业环境的特殊性以及任务需求,为提高光视觉的定位精度,提出了一种基于测距声纳与光视觉的水下目标定位方法。该方法根据摄像机成像的特点,利用测距声纳与摄像机的几何关系设计水下目标定位算法。本文针对规则的水下目标进行定位算法设计,然后通过对水池试验采集的图像中的目标进行定位验证以及误差分析,证明了该定位系统具有较高的定位精度,满足水下作业的需求。     

Alpha系统在我国某海域的GDOP值分析

利用Matlab软件计算Alpha系统台站在我国某海域的GDOP值,与采用补充导航台方案时相比较,验证该方案能够改善该海域GDOP值的分布,从而在理论上可以提高Alpha系统在该海域的导航定位精度。     

RSSI的舰船通信网络节点定位算法

节点四边测量定位算法存在节点定位精度低的缺陷,无法满足现今舰船通信的需求,故提出RSSI的舰船通信网络节点定位算法。该算法主要划分为测距阶段、定位阶段与修正阶段,其中测距阶段基于RSSI构建测距模型,获取节点RSSI值;定位阶段以节点RSSI值为基础,通过锚节点质心初步计算节点定位坐标;修正阶段在初步定位坐标基础上补偿其误差,获取最终的节点定位坐标,从而实现舰船通信网络节点的定位。实验结果显示:在通信半径为10与20的背景下,与对比算法相比较,本文算法平均定位误差分别下降了4.44%与4.94%,充分表明本文算法节点定位精度更高。     

双曲线与圆圆定位最优岸台分布算法研究与比较

对于陆基无线电导航系统,为了得到最优的岸台分布算法.尽可能通过改善岸台分布提高工作区的定位精度,通过理论分析与仿真,详细研究与比较了双曲线定位和圆圆定位两种定位方式下的工作区某点GDOP值与岸台布局之间的关系.同时研究并对比了同一岸台布局下两种定位方式的定位精度分布,仿真结果表明双曲线定位方式要优于圆圆定位方式,并得到两者最佳的岸台分布方案.     

水声式自航模同步定位系统研究及应用

针对潜艇模型水下运动的定位问题,研究一种采用同步测距方式进行水声定位的试验用定位系统.通过对同步定位技术的数学模型以及影响系统的定位精度的几种因素的分析,提出相关改进措施;通过对几何定位精度的计算机仿真,证明布阵方式的选取对最后的定位结果有影响.试验结果表明,水声定位系统对水下自航模的定位能够达到较高的精度,较好地满足了试验的要求.     

锚泊定位系统锚链轮及其机架强度有限元分析

锚泊定位系统是海洋平台定位系统中十分重要的设备,通过锚链轮对锚链的动力收放实现张力控制进而完成海洋平台定位。针对某一瞬时锚链和锚链轮啮合传动,建立锚链轮及其机架的有限元模型,进行受力分析,验证锚链轮及其机架设计强度的正确性,为锚泊定位系统锚链轮及其机架的设计与优化提供一定的参考。     

铺管船锚泊定位系统优化设计研究

分析了铺管船锚泊定位系统的结构和它在海洋中的受力情况,研究了锚索悬链状态的特性.提出了锚泊定位系统的二次规划优化算法.目标函数定义为受力锚索的拉力的两两水平力差的平方和,受到线性等式或不等式锚索拉力的约束.求解采用Lagrange乘子法或凸二次规划的互补主元法.用面向对象的VC++工具开发了锚泊定位系统软件.对某铺管船的锚泊定位系统实例进行优化计算,得到满足环境力条件下锚索所承受的力和锚点位置,达到了设计要求.     

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.     

水下测角测距三维定位技术

为了提高水下大型构件安装定位精度,研发了水下测角测距三维定位技术.文章介绍了该定位技术的原理、精度和定位方法等内容,进行了相关试验并取得了良好效果,证明了该定位系统性能稳定、数据可靠.     

基于四点阵声呐的水下目标三维坐标测量方法

针对目前单声呐测距定位不够准确的局限性,提出了基于四点阵声呐的水下目标三维坐标的测量方法。设计相应的集成控制电路,并采用粒子算法对目标轨迹进行优化,从而提高了对水下目标三维坐标的定位精度。根据仿真结果和实验结果,将目标仿真结果的实际值与预测值进行对比,实际值与实验值进行对比,验证此三维定位方法的有效性与精确性。     

大范围超声波测距技术在海上船舶定位系统的应用研究

深海技术的发展增强了舰船在海上精确定位的需求。本文以超声波测距原理为理论基础,分析了超声波的物理特性,讨论了一体式和分立式两种超声波测距原理,研究了基于超声波测距的定位系统的基本原理。给出了基于分立式的超声波测距原理的舰船海面定位系统的数学模型,通过该数学模型可以精确地算出舰船在海面上的坐标;探讨了超声波测距在舰船海面定位系统中的具体实现方案。该方案对我国舰船海面定位系统的研究有着积极的促进作用。     

非线性Backstepping算法在船舶动力定位系统控制的应用

船舶的动力定位是指船舶在某些特定工况下,利用推进器和螺旋桨等产生推力和力矩,抵消海风、海浪等因素的干扰作用力和力矩,从而使船舶在海面某一区域保持相对静止。由于海上气象条件和海水深度的影响,传统的锚式系泊定位已经难以满足需求,而船舶动力定位系统的灵活性高、定位精度高、抗干扰能力强,因此应用越来越广泛。本文建立了船舶动力定位系统和干扰因素的数学模型,结合Backstepping非线性控制理论,设计了一种新型船舶动力定位系统的控制策略,并对该动力定位系统的位移控制响应进行了基于Matlab的仿真分析。     

遗传算法控制在船舶动力智能定位系统中的研究与实现

在船舶动力定位系统中,其稳定性和自动化程度对船舶的安全航行起着重要作用。而基于人工遗传算法的智能定位系统受到了越来越多的关注,主要因为其极高的定位精度和智能化水平。本文建立船舶的运动模型,分析动力定位的原理,结合遗传算法的有关特性,提出一种智能化的动力定位系统。利用PID控制算法对有关控制参数进行优化与仿真。实验结果表明,基于遗传控制算法的船舶定位系统性能优越,能够有效提高自动控制系统的动态性能和定位精度。     

无人机提高目标定位精度方法研究

无人机电视图像定位技术,由于采用的单站测角测距方法,存在一些无法克服的不足;空间两点交会定位方法,虽然在一定程度上提高了目标定位精度,但还不能达到高定位精度要求。通过空间三点,建立了空间三点交会定位模型;并且与现有的共线定位算法相结合,通过差分定位原理,达到快速与准确获得任意点坐标的目的。     

海洋工程拖曳埋置锚结构强度与试验方法研究

针对拖曳埋置锚在海洋工程锚泊定位系统中结构强度的设计难点,以及缺少明确的试验方法问题,以某型拖曳埋置锚为研究对象,建立了简化的拖曳埋置锚结构强度分析模型,验证了不同工况下拖曳埋置锚的结构强度计算要点,总结了拖曳埋置锚设计要点与试验方法.结果表明:海洋工程拖曳埋置锚应计算关键剖面的结构强度,并通过试验验证其强度,试验验证负荷可取50％系泊链破断负荷,约束点取距锚爪尖端20％ ～30％的锚爪长度.     

海洋工程用锚类型及其发展综述

海洋浮式装置锚泊定位系统的锚是使装置保持船位的关键设备。随着海洋工程的发展,已涌现出各种类型的海洋工程装置用锚,在锚的研究、设计和海上安装中大量采用先进的技术理论、试验方法和工艺技术,对各种海洋工程锚的特性、适用范围、国内外研究和发展情况作全面分析与阐述。