基于拓扑相似度的航迹关联算法

航迹关联是分布式多雷达数据融合系统中的关键问题,多个雷达对同一目标观测的局部航迹,在系统偏差的影响下相差很大,传统的基于统计和模糊的思想,通过目标位置、速度等信息进行关联判决,难以达到更好的关联效果。文章基于目标之间的拓扑信息,提出了一种新的航迹关联算法,该算法能避免空间划分不均匀、算法经验性太强、对密集航迹场景不适应等多种问题。仿真实验表明该方法具有较高的关联精度和鲁棒性。     

基于最近航迹迭代的目标航迹对准关联算法

论文探讨了雷达存在探测系统误差时的目标航迹关联问题,提出了一种基于最近航迹迭代的目标航迹对准关联算法,以此解决传统目标航迹关联技术与雷达系统误差配准技术之间的矛盾。最近航迹迭代对准关联算法考虑目标漏跟及虚警情况,以航迹为单位,通过目标航迹集间航迹映射关系搜索与旋转平移变换参数估计两步迭代过程,能够达到航迹集的逐步逼近和精确对准,并获得目标航迹间的可靠关联关系,最终实现雷达存在探测系统误差时的航迹准确对准关联。     

船舶轨迹运动控制方法改进研究

分析了船舶轨迹控制的直接法和间接法的特点,提出综合航向控制与航迹控制,利用航向差与航迹角度差的变化,调整航向差与航迹角度的相互关系来控制舵角,达到消除航迹偏差的控制目的。通过实船试验,验证了此方法简单实用、控制精度高、灵活性强的特点,特别是在复杂条件下,此法避免了大量的力学分析和算法推演,只考虑各种因素对船舶的实际影响结果,控制效果明显。     

多船舶雷达信息的航迹算法与目标跟踪研究

船舶雷达系统是进行目标探测的重要组成部分,传统的单雷达探测技术在海上移动目标、多个目标探测时存在精度降低、噪声干扰量大等问题,此时,通过接收本船和其他船舶的雷达信息,并进行信息融合可以提高目标探测的精度。本文首先对船舶雷达的信号滤波技术进行了分析,介绍了多船舶雷达信息的航迹融合算法,从时间配准和空间配准两方面进行研究,并进行了仿真试验。     

基于多假设的航迹关联方法研究

提出了一种基于多假设思想(MHT)的航迹关联方法,将多平台多目标航迹关联问题转化为假设树的构建和管理问题,利用树形结构特征进行快速剪枝,极大地减少了错误假设的冗余计算量。先通过航迹粗精两级关联,形成关联假设,然后设计基于关联假设的航迹关联假设树,根据关联假设历史累积的关联质量搜索最优关联解。这种关联能充分利用航迹的各种特征信息和历史累积信息来提高关联的正确性和实时性。仿真计算表明,该算法具有较高的正确关联率,在复杂环境下达到了良好的效果。     

基于航迹差和航向差的航迹自动控制算法

从研究引起航迹偏差的原因入手,对航迹偏差进行相关数理分析,对航迹自动控制结构和算法进行分析和对比。通过对目前比较流行使用的航迹自动控制结构和算法的优缺点进行比较,提出一种新的基于航迹差和航向差的航迹自动控制算法。该算法结合航迹直接控制和航迹间接控制结构的优点,不需要精确的船舶运动模型,具有结构简单、各参数物理意义明确、参数易于调整、航迹控制精度高,操舵次数少等优点。该算法在20世纪末已成功应用在某小型艇的航迹控制上,在航向受风浪干扰幅值达到4°的海况下,仍能取得在全航线上的航迹控制偏差小于5 m,平均操舵次数少于1次/2 min的效果。     

船舶避碰控制系统模型研究

将船舶避碰操作视为一类控制问题，建立运动船舶在随机障碍目标环境中的避碰闭环控制系统模型；其中运动船舶为被控对象，随机障碍目标的航迹检测由雷达、红外传感器及声纳传感器等完成，并作为该系统的输入，对运动船舶航迹的检测由GPS、GPS/INS等完成，而避碰的本质就是要维持一定的控制偏差。     

基于目标拓扑参照图的雷达航迹抗差关联方法

针对雷达系统偏差影响下数据关联容易错误的问题,提出一种基于目标拓扑参照图的数据抗差关联新方法,该方法首先将目标进行聚类减少关联复杂度,再对聚类目标拓扑参照图经过平移、旋转和尺度等变换进行关联匹配,达到目标关联一致性的目的。仿真结果表明了该方法具有较高的关联精度和鲁棒性。     

无人艇直线航迹跟踪算法优化设计

为解决无人艇(USV)直线航迹跟踪工程应用中的航迹转向阶段航向角波动大、航向角曲线不平缓的问题,考虑到航迹切换点圆半径参数R对航向角曲线平缓度的影响,本文以参数R为优化对象,并以横向偏差累积结果为目标函数,提出一种基于二分法查找的参数寻优方法,并且以经典的基于LOS制导律与PID控制律的航迹跟踪算法为设计基础,给出了航迹跟踪算法优化设计方案。最后,通过Matlab仿真验证了本文设计方法的有效性。仿真结果表明,本文的优化算法适用于USV直线航迹跟踪问题,并且能使USV在航迹转向阶段快速且平稳地跟踪下一段期望航迹。     

基于航迹偏差角和航向差的自航模运动轨迹控制方法研究

针对水面自航模运动轨迹传统控制方法的缺点,提出用航迹偏差角代替航迹偏差、航向差代替偏航角速度为输入变量的模糊控制方法。通过实船试验,与传统控制方法相比,改进后的控制方法操控性更强、轨迹波动更小。     

舰用高精度激光陀螺惯导内杆臂误差分析及补偿方法研究

对于高精度激光陀螺旋转惯导系统,大部分惯性器件误差都能够通过惯性测量单元（ IMU）旋转而调制掉,内杆臂误差不仅不能够被调制掉,反而因为 IMU旋转将误差引入到系统对准和导航过程中。基于此,本文对内杆臂误差进行分析与建模,推导内杆臂误差与导航速度误差之间的数学表达式,通过分析确定内杆臂长度和振动频率是影响内杆臂误差的2个因素,并提出基于内杆臂长度的误差补偿方法。最后,通过试验对内杆臂误差模型和补偿方法进行了验证。     

水下目标深度测量误差源分析

首先研究了在深海环境下,采用基于三阵元垂直线列阵的水声探测系统进行水下目标深度测量的基本原理.然后从随机误差和阵元配置偏差的角度,对水下目标深度测量的误差源进行了理论分析,并推导了相关公式.此外,对于相干多途水声信道干扰给水下目标深度测量精度的影响,也作了初步的理论分析.通过仿真实验,总结出各误差源对水下目标深度测量精度影响的规律,研究结果为进一步开展水下目标深度测量研究、提高测量精度奠定了基础.     

自动照准型全站仪配合跟踪靶球测量可行性及精度验证研究

文章针对全站仪在船舶修造领域尚无法完全满足测量精度和效率的问题,提出了一种利用带有自动照准功能的全站仪配合跟踪靶球进行测量的方法,该方法实现了对测量目标的自动跟踪,消除了人工瞄准带来的人为误差,提高了测量数据的稳定性,同时,提高了转站测量时公共点的测量精度,降低了测量系统的整体误差,试验结果表明该方法具有实际可行性。     

传感器安装偏差对功率流测试误差的影响分析

为分析传感器安装偏差对功率流测试误差的影响,将安装偏差分解为位置偏差和角度偏差两个部分,并分别基于互功率谱法和波分解法建立传感器安装偏差与功率流测试误差之间的数学模型。仿真分析结果表明：所建立的互功率谱法和波分解法功率流测试误差模型完全一致;位置偏差对功率流的影响由两个传感器位置偏差之差决定,角度偏差对功率流测试误差的影响与频率无关,但始终使得功率流向更小的方向变化,而总误差为两种安装偏差各自产生误差之积。     

鱼雷捷联惯性系统尺寸效应引起的误差分析

安装于鱼雷捷联惯性系统中的惯性测量装置不可避免地存在安装位置误差,从而引起了尺寸效应。文章对尺寸效应引起的系统误差进行了分析,仿真结果表明,只要惯性测量装置偏离雷体摇摆中心距离较小,且鱼雷作旋回运动的速度较低、时间较短,则可以忽略尺寸效应对系统导航性能的影响。     

船用静电陀螺导航仪误差分析

通过加扰动的方法详细地推导了空间稳定平台结构配置方案的船用静电陀螺导航仪在惯性坐标系的误差方程,即位置误差方程和速度误差方程,并以开环的方式将它们变换为地理坐标系的位置和速度误差.     

复杂系统误差传递的主次作用分析与控制

系统观测目标误差渗透着系统误差和随机误差,系统误差和随机误差的分离与溯源理论和应用一直是误差分析的难点和热点。文中基于系统误差和随机误差的互相关系与传递特征,提出了以传递函数为基础的误差传递模型,并基于该模型,将复杂系统划分为若干个子系统,分析了各子系统在观测目标误差中的主次作用（ primary and secondary position a-nalysis,PSPA）。算例表明,该理论能够分析得出引起观测误差灵敏度较高的子系统,这对于误差溯源、分析和控制误差,提高观测目标的精度具有一定的指导意义。     

基于DSP的船舶电力推进系统滤波装置控制器设计

小型船舶电力系统中非线性负载多、谐波污染严重。针对这一情况,本文设计一款基于DSP的电力系统滤波装置控制器,该控制器结构简单,稳定性好,实验证明该控制器能有效降低谐波污染,具有一定实用价值。     

船用捷联惯导系统动态初始对准技术研究

针对捷联惯组动态对准精度低,初始误差大且每次各异的缺点,提出利用船位推算位置误差对航向误差角进行补偿的方法.船体从起始位置航行到达一个位置已知点,由船位推算位置与实际位置的误差即可计算出航向误差角,同时消除累计位置误差,提高导航精度,最后通过湖态试验验证了该方法的有效性.     

基于对流层电波传播的雷达俯仰角误差分析

电磁波在对流层大气中传播时会造成传播方向发生改变,使雷达测量定位的俯仰角带有一定的误差,对实战有重大影响。通过对对流层折射现象的分析,找出具体的影响因素,并预测误差的具体值,为消除误差的影响起到较好的作用。