海底地形辅助导航SITAN算法的改进

利用海底地形辅助导航是水下载体导航技术致力研究的新方向,在利用多波束测深系统测量真实地形数据的基础上,采用SITAN算法作为对准匹配算法,对传统的SITAN算法加以改进,进行仿真计算,得到水下载体的最佳匹配位置,以提高水下载体的导航精度.仿真结果表明,改进后的SITAN算法更能满足导航的精度要求.     

水下地形辅助导航新方法仿真

水下地形辅助导航是水下运载体导航定位技术研究的关键技术之一。传统的水下地形辅助导航采用回声测深仪,导航定位精度低,有时甚至失效。本文将多波束测深引入水下地形辅助导航,将水深映射为灰度值,利用快速傅立叶变换将输入灰度图从空间域变换为频率域。先采用相位相关技术进行粗匹配,再采用图像Hu不变矩特征进行精匹配,实现导航定位。对基于不同实验获取的实测海底地形图、惯性导航数据、DGPS数据以及多波束实测数据进行了实验室仿真。仿真结果表明,新方法可以极大地提高水下地形导航定位精度,使INS误差降低到原误差的15%以内,尤其是在INS初始误差较大时(小于3 km)导航定位精度改进更好。     

基于卡尔曼滤波的地形辅助导航

利用海底地形辅助导航是水下载体导航技术致力研究的新方向。该文利用多波束测深系统测量真实地形数据,在此实测地形图的基础上,采用ICCp算法为对准匹配算法,得到水下载体的最佳匹配位置,提高水下载体的导航精度。并利用仿真以平台式惯导系统为例,用卡尔曼滤波对惯导系统误差进行最优估计,取得了较好的效果。     

基于自适应滤波器的AUV组合导航系统研究

为满足自主式水下航行器(AUV)应对水下复杂环境和水下高精度导航的需求,提出了捷联式惯性导航系统(SINS)、多普勒计程仪(DVL)、磁罗经导航系统(MCP)和地形辅助导航系统(TAN)的水下组合导航系统方案,设计了一种基于BP神经网络的自适应滤波算法,建立了卡尔曼滤波器的线性滤波方程和导航传感器的量测方程,根据数学模型进行仿真实验。仿真结果表明,导航传感器和基于神经网络的自适应滤波技术的应用大大提高了AUV的导航精度和自适应能力。     

SeaBat7125多波束声纳在深拖系统上的应用

SeaBat7125多波束声纳是搭载在深拖系统上重要的声学测量装备之一。多波束声呐是常见的海底地形测量设备,在海洋失事船舶飞机的快速搜寻救助中起到重要的作用。本文首先介绍了Sea Bat7125多波束声纳的系统组成,然后分析Sea Bat7125多波束声纳的工作原理,最后介绍在海上搜寻的实际应用。     

计算机辅助处理技术在船舶智能导航系统中的应用

船舶导航系统是船舶航行控制系统体系中重要的组成部分。智能导航系统通过对捕捉信号图像的分析与计算,为船舶航行路径控制提供准确数据。为了进一步提升智能导航系统的图像分析精准度,提出计算机辅助处理技术在船舶智能导航系统中的应用。通过计算机辅助技术对导航信号进行信号参数计算,得到信号图像中的转换变量。根据计算值对图像中的变量进行二值图像分割计算,清晰导航目标图像;最后对图像中的风险源进行检索,得到最佳导航路径。为了证明设计的有效性,通过使用前后数据的对比实验,证明提出的计算机辅助处理技术,具有提升智能导航系统导航定位精准度的作用。     

基于“伽利略”卫星的嵌入式导航系统设计

在现有海上船舶卫星导航系统中,GPS,GALILEO及北斗卫星相互补充,已形成成熟的导航应用。本文重点研究GALILEO卫星信号在其导航应用中的捕获及处理技术,针对GALILEO采取新的信号调制方式,传统信号接收及调解技术已经不能满足导航系统的性能要求,提出一种新的BPSK双通道信号捕获及调解技术,同时设计基于新方法的嵌入式导航系统。通过对GALILEO E1实时信号的测试,表明此算法的有效性。     

多波束无验潮测深技术在葛洲坝枢纽中的应用

本文介绍了多波束GNSS无验潮水下地形测量的原理。以葛洲坝水利枢纽工程测量为例,对多波束无验潮方法获取的水深测量结果进行了成果精度分析。结果表明,多波束无验潮测深技术测量数据真实可靠,精度有保证,在实际应用中具有准确性、有效性和可行性。     

云计算在舰船导航系统中的研究

海上导航系统在航运业中的应用越来越广,导航系统定位的精度也影响着众多海上开发应用。现有的基于卫星导航系统定位存在一定的误差,所以需要对定位结果进行误差补偿。传统的补偿法一般为差分法,与导航设备与观测站距离的远近成正比。本文研究基于云计算的误差补偿算法,给出云计算的海上卫星导航系统的误差补偿系统结构,在此基础上进一步构建基于GPS、北斗组合导航系统的补偿算法模型,最后对算法进行仿真。     

综合船舶导航集成系统中的云平台架构设计

定位导航系统是海上电子信息系统关键设备之一,其定位时效性与精度影响海上航行安全。现有海上导航定位技术有GPS、北斗卫星、红外信号及雷达信号等,传统单机处理模型已经不能满足综合导航集成系统的信号处理性能要求。本文设计了基于云平台架构的综合船舶导航集成系统,研究一种面向服务的私有云架构,最后进行了仿真。仿真结果表明,设计的综合导航系统精度和时效性优于传统导航系统。     

四大导航系统在舰船作战系统中的应用

军事舰船在海上执行任务时,为了获取侦测目标的准确信息,需要借助导航系统实现航行线路的规划和目标的定位。本文介绍了全球范围内最为常用的4种导航系统:GPS导航系统、北斗卫星导航系统、伽利略导航系统和格洛纳斯(GLONASS)全球卫星导航系统,重点介绍了北斗卫星导航系统和GPS导航系统的原理,并基于成熟的导航技术,研究了舰船作战系统中导航系统的信息融合问题,开发了一种基于卡尔曼滤波算法的舰船组合导航系统的信息融合技术。试验表明,本文研究了舰船作战系统的导航信息融合技术可以提升侦察目标的准确度,提升作战水平。     

关于现代天文导航系统的思考

国际海事组织决定于2010年完成STCW规则（《海员培训、发证和值班标准规则》）的修正案，并将于2012年生效。新的STCW规则修正案中一个最有争议的问题是天文导航是否继续保留作为培训要求。1目前船舶导航系统的状况随着现代科学技术的迅速发展，船舶海上导航定位技术日新月异。从早期传统的天文导航到航海雷达的出现．声纳技术的使用，以及各种无线电导航系统的相继产生．逐渐满足海上导航定位的要求。     

应用北斗导航设计无人船艇通信数据传输系统

随着信息技术及控制技术的发展,智能驾驶技术在海上舰船中得到广泛应用。无人智能驾驶技术的基础是导航系统的精确及实时性。目前舰艇的主要导航技术有基于红外线信号﹑雷达信号﹑导航卫星信号等,本文重点研究了基于北斗导航系统BDS的无人艇通信数据传输系统,分析了系统数据格式及传输流程,最后对系统进行仿真。     

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。     

AUV海底地形匹配导航方法综述

基于智能水下机器人（AUV）导航任务需求与战略规划，总结国内外海底地形匹配导航技术研究现状，分析海底地形匹配导航系统应用中所需的关键技术及解决途径，包括滤波算法、地形特征提取和测深数据处理等。系统性归纳海底地形匹配导航的前沿方向，并结合我国的研究现状与发展需求展望海底地形匹配导航未来的发展方向，即发展高精度水下激光测距地形测绘设备、发展低分辨率先验海图下的海底地形匹配导航算法，以及通过深度学科交叉趋势提升海底地形匹配导航的精度、效率和鲁棒性。     

海上导航系统的可扩展性及分布式算法架构研究

现代海上各种基于导航定位系统的应用越来越多,如基于导航定位系统的航运业务﹑目标物跟踪系统等。现有海上导航系统大多基于特定用户及服务,信息平台大多基于B/S,不能支持大规模的数据并发访问。而随着应用业务及用户的增多,其性能已经越来越不能满足要求,并且系统的可扩展性较差。本文重点研究了现有的基于物联网及云计算的架构,利用云端服务器给导航的应用服务进行逻辑划分,提出一种可扩展的基于物联网与云计算的海上导航系统。     

组合导航中自适应算法的设计分析

随着海上交通运输的自动化、网络化,船舶的导航系统需要具备更加精确的位置导航和更加快速的数据传输。传统的单一导航模式如GPS导航等已经难以满足需求,组合导航系统成为了船舶工业领域的研究热点。本文研究的主要内容是船舶组合导航系统的数据分析,开发了一种基于卡尔曼滤波的自适应算法,具有一定的应用价值。     

多波束测深系统在西江测量的质量控制

多波束测深技术已经成为水下地形测量工程中的一种非常重要的水深测量方法。由于多波束测深系统是一套多传感器的综合性测量系统,与单波束测深设备相比,其测深误差具有一定的复杂性和隐蔽性。在多波束测量过程中,自然因素、仪器设备因素、人为操作因素等都会不同程度地影响测量精度。为获取高精度的多波束测量成果,必须对整个多波束测量过程进行严密的质量控制。     

GLONASS／GPS导航信息的组合应用

ＧＬＯＮＡＳＳ／ＧＰＳ全球卫星导航系统的组合应用是最导航系统之一。两者的结合将给海上、陆地、航等级领域共高精度的导航及其它方面的科技服务。ＧＬＯＮＡＳＳ不加任何ＳＡ的导航精度高就于ＧＰＳ。     

新型声呐技术在港珠澳大桥人工岛验收中的应用

为了准确高效地完成港珠澳大桥项目东、西人工岛填海工程的填海竣工海域使用验收测量,研究了一种基于CORS与高清侧扫声呐的水下验收测量技术。该技术使用侧扫声呐的固定式安装方法,结合CORS高精度定位测量技术,提高了海上定位与海底地形测量的精度,高效地完成了人工岛填海的水下与陆地测量工作。结合工程实例,阐述了人工岛填海边界确定的方法。通过多波束水深测量数据与侧扫声呐数据的对比验证,并使用控制点校核测量进行了精度分析,证明了该技术的可靠性。与传统海域使用测量方法相比,该技术可以大大提高测量精度,在类似海洋工程中具有应用价值。