多站时差定位关键技术研究

提出一种基于机动平台的电子侦察目标精确定位方法,利用多站观测获得雷达辐射源时差信息,通过定位跟踪算法实现目标位置精确估计。该方法具有较大的灵活性,适用于任意机动观测平台,且可方便地推广应用于更多机动平台组网观测,以提高侦察定位精度和稳健性。分析了精确时差测量、辐射源定位跟踪等关键技术,并进行了性能分析仿真。     

"电子篱笆"型空间监视雷达测向数据关联算法

"电子篱笆"型空间临视雷达利用多测站测向数据交叉定位获取空间目标的点迹测量,多目标同时观测时会产生虚假定位点.针对此问题,提出了一种基于空间目标轨道运动特征的测向数据关联算法.该方法利用目标多普勒测量值,结合不同测向数据关联方式下得到的目标空间位置,独立计算出各测站下目标的轨道倾角(称为多普勒倾角).基于各测站计算的轨道倾角差异度,考虑虚警与漏警后构建代价函数,筛选出代价最小者完成测向数据的关联.仿真实验表明,对于绝大多数空间目标,多普勒倾角的计算精度高,数据正确关联概率高,验证了方法的有效性和实用性.     

基于WGS-84模型的单星DOA定位算法

提出了一种单星无源测向交叉定位方法,该方法结合WGS-84地球模型,通过坐标旋转,利用视线交叉定位来确定地面固定辐射源的位置,系统复杂度低,且定位精度趋近于GDOP。仿真结果验证了该算法的可行性和有效性。     

对运动辐射源的单站无源伪线性定位跟踪算法

本文针对只测向单站无源定位中推广卡尔曼滤波（EKF）算法具有不稳定性等缺点，在只测向（BO）定位算法的基础上增加方位角速率观测信息，提出了一种对运动辐射源的单站伪线性卡尔曼滤波定位方法并进行了计算机仿真，它相对于只测向方法提高了定位误差的收敛速度。它可用于无源侦察监视或导弹制导等要求快速收敛的场合。     

时差定位中的高重频信号脉冲配对方法研究

在时差无源定位中,高重频信号带来的脉冲配对模糊问题是研究的热点.采用时差与测向结合的方法,根据雷达布站的特点,对空域进行合理划分,减少虚假配对,并利用测向信息研究出现配对模糊的情况,列出方程式求出正确配对脉冲的时差,最后通过仿真验证了本方法的适用性.     

组网数据处理探讨

讨论了测向定位中双站交会定位及定位误差分析、三站交会定位、多站交会定位若干问题，首次尝试将最小二乘法和递推最小二乘法用于多站测向定位，减少了大量的矩阵求逆，数据利用效率高，可以提高测向定位的精度和简化运算。特别是在存在多径效应的情况下，有利于发现和去除野值。在测向站组网数据的处理和应用上有较强的实用性和推广价值。     

双向互选最近邻准则下的多目标TDOA无源定位

为有效解决多目标无源定位中的数据关联难题,提出双向互选最近邻多目标数据关联算法。该算法借鉴全局最近邻思想解决多目标到达时差(TDOA)测量数据关联问题,在设置检测门限对时差测量数据进行关联初选的基础上,将所有目标和初选后数据的关联配对关系进行全局考虑,通过对初选后数据的前后向互选来解决多目标时差测量数据的正确关联问题。该算法在从众多时差测量数据关联配对点中提取真实目标位置的同时,可有效解决时差无源定位中的定位模糊问题,算法模块也可应用到多星测时差、测向-测时差等无源定位系统中。仿真结果表明,该算法能有效解决多目标时差测量数据的关联问题,最终实现对多目标的无源定位。     

基于相位差变化率的单站无源跟踪算法研究

利用机载观测站与辐射源之间的相对运动信息,在方位角测量的基础上增加相位差变化率的测量,可以对固定目标实现即时定位,为了提高精度,需要利用滤波算法进行跟踪滤波.在机载单站无源定位原理研究的基础上,通过计算机仿真分析了该定位方法下KF、EKF和MVEKF多种滤波算法的性能,对工程应用具有一定的参考意义.     

一种基于变周期LFMCW雷达MTD多目标配对方法

为提高线性调频连续波（LFMCW）雷达在多目标环境中检测的准确性，消除传统对称三角波配对产生的虚假目标信息，对真实目标的距离和速度进行有效测量，文章创新性地提出了在运用变周期LFMCW的基础上，结合动目标检测（MTD）的算法方式，充分利用二维多普勒信息进行检测。通过对两个不同调制扫频周期差拍回波信号MTD检测之后，即一维FFT之后，再对同一距离单元进行二维FFT的快速算法，以缩减目标环境并利用相同多普勒模糊通道的信息进行准确配对，达到减少虚假目标产生的目的。对于同一多普勒通道的多目标情况，利用两个调制扫频周期内其真实目标一致性进行准确配对，通过中心频率解耦合计算出目标距离速度。最后，通过 Matlab仿真，分别对两个调制扫频周期进行积累并做二维FFT，进行一次配对解耦合之后，再进行二次配对，测得目标真实距离速度信息，证明了该方法的有效性。     

机载监测系统对地面通信网站空间特性参数的测量分析

基于机载监测系统对地面固定通信站电磁目标的测向定位,提出利用飞行航线上各观测点到辐射源的距离信息和相应的接收机输出电平,对目标有效辐射功率(EIRP)及天线的一些特性参数进行估计的方法。该方法对无线电管理具有一定的参考价值。     

人工拉格朗日点附近的被动稳定飞行

利用太阳帆能在三体问题中实现人工拉格朗日点,人工拉格朗日点克服了经典拉格朗日点位置固定的缺点,研究人工拉格朗日点的被动控制对深空探测有重要的意义。理论上人工拉格朗日点都不稳定,研究表明在被动控制下存在某些人工拉格朗日点的稳定特性与稳定平衡点非常接近,在工程上可以认为稳定。被动控制可以通过设计太阳帆来实现,本文给出了被动稳定太阳帆的设计,在该设计下考虑轨道和姿态的耦合动力学方程。基于该耦合方程研究了人工拉格朗日点的稳定性。仿真结果表明被动太阳帆使得人工拉格朗日点稳定。     

Transfer orbits to/from the Lagrangian points in the restricted four-body problem

The well-known Lagrangian points that appear in the planar restricted three-body problem are very important for astronautical applications. They are five points of equilibrium in the equations of motion, what means that a particle located at one of those points with zero velocity will remain there indefinitely. The collinear points (L₁, L₂ and L₃) are always unstable and the triangular points (L₄ and L₅) are stable in the present case studied (Earth–Sun system). They are all very good points to locate a space-station, since they require a small amount of ΔV (and fuel), the control to be used, for station-keeping. The triangular points are especially good for this purpose, since they are stable equilibrium points.In this paper, the planar restricted four-body problem applied to the Sun–Earth–Moon–Spacecraft is combined with numerical integration and gradient methods to solve the two-point boundary value problem. This combination is applied to the search of families of transfer orbits between the Lagrangian points and the Earth, in the Earth–Sun system, with the minimum possible cost of the control used. So, the final goal of this paper is to find the magnitude of the two impulses to be applied in the spacecraft to complete the transfer: the first one when leaving/arriving at the Lagrangian point and the second one when arriving/living at the Earth.The dynamics given by the restricted four-body problem is used to obtain the trajectory of the spacecraft, but not the position of the equilibrium points. Their position is taken from the restricted three-body model. The goal to use this model is to evaluate the perturbation of the Sun in those important trajectories, in terms of fuel consumption and time of flight. The solutions will also show how to apply the impulses to accomplish the transfers under this force model.The results showed a large collection of transfers, and that there are initial conditions (position of the Sun with respect to the other bodies) where the force of the Sun can be used to reduce the cost of the transfers.     

基于连接点的机载双天线InSAR系统相位偏置估计算法

针对在茂密森林或沙漠地区部署地面控制点(GCP)对其进行测量非常困难的问题,提出了一种基于连接点的机载双天线InSAR系统相位偏置估计新算法。基于InSAR原理建立地面高程反演的几何表达式,并根据重叠区域里的连接点高程在两次干涉测高过程中不变的特性建立相位偏置间的线性关系,在用最小二乘法求解相位偏置时,通过对不同的连接点进行加权,使估计出的相位偏置更加准确。对X波段机载双天线InSAR系统获得的实际数据进行处理,结果表明:与传统的算法相比,该算法无需GCP,具有更低的成本和更高的效率,且产生的数字高程模型(DEM)具有相似的精度。     

通信同步的干扰(Ⅱ)

干扰敌通信同步信号是通信干扰的重要手段。在讨论通信同步的前一篇文章的基础上,分析了破坏通信同步的可行性及方法,并指出破坏敌通信同步具有事半功倍的效果。     

复杂干涉图象条纹抽取疑难点的自动处理

干涉条纹图象自动分析的第一个关键步骤就是条纹信息与背景信息的自动区分即条纹抽取。目前出现的条纹抽取算法能够适应一定情形的干涉图象的处理，对于复杂的干涉条纹图象如迭加三维焊点信息的激光全息干涉图象，仍需要一定的人机交互操作来补充处理所谓的疑难点——一些处理中由于噪声引起的伪条纹及条纹间断。本文探讨的就是如何实现这些疑难点的不需人工干预的计算机处理技术     

一种新的共线平动点拟周期轨道稳定保持策略

限制性三体问题下共线平动点附近的拟周期轨道在深空探测中具有重要的实际应用价值,得到了各航天大国的广泛重视。通过将动力学中心流形结构引入轨道控制方法的设计之中,得到了基于投影到中心流形的共线平动点拟周期轨道稳定保持策略。首先推导了会合坐标到中心流形坐标的正则变换方法,在此基础上设法通过引入轨道机动,将偏差状态点投影到中心流形上,从而达到消除不稳定分量的目的。该方法充分整合了平动点的动力学特性,并且也适用于周期轨道的稳定保持。通过对Lissajous轨道和晕轨道的数值仿真表明,该方法较以往方法具有更强的稳定性,能在显著降低轨控燃料消耗的基础上达到较好的稳定保持效果。     

奔月轨道的一种求解方法

月球探测器转移轨道的计算通常归结为对商点边值问题的求解，而找到一种计算效率高、迭代次数少、同时具有较好收敛性的算法对于设计者来说是一件很重要的事。本文采用建立在B平面上的参数作为目标轨道参数，改进了状态转移矩阵迭代方法，并与状态转移矩阵方法相结合使用，给出了一种奔月轨道的求解方法。该方法具有计算效率高、迭代次数少的特点，并且对轨道状态量具有良好的线性关系(即对初始条件具有良好的收敛性)。计算算例表明了这种方法的有效性。     

同频双极化双路输出天线的设计

介绍两种新型的基于 GPS频段的同频双极化双路输出天线 ,用于接收 GPS卫星信号。它们的共同点是在一个天线上面同时输出两路信号 ,两路信号频率相同 ,极化方式不同。该天线非常适用于一些特殊的应用场合     

故障容错机械臂运动学可靠性设计

从机械臂运动学的角度，定义了故障容错机械臂、故障容错机械臂的阶、通用故障容错机械臂、特定任务故障容错机械臂，论证了通过运动学关节冗余也同样可以提高机械臂系统的可靠性、故障容错机械臂应该具备的自由度数、以及针对不同的任务要求来设计故障容错机械臂的方法。通过将任务空间抽象简化为一系列的特征点，建立与机械臂参数向理想值接近程度相关的罚函数，选择有效的优化算法，设计出了通用一阶故障容错平面位置机械臂、通用一阶故障容错空间位置机械臂、以及特定任务一阶故障容错平面位置机械臂。建立起完整的故障容错机械臂设计方法，对航天机器人的研究具有一定价值。     

弹载聚束SAR平台的PFA算法

高分辨率SAR图像有助于导引头选择目标的关键部位进行精确打击,以扩大毁伤效果.尽管雷达平台在末制导阶段运动非常复杂,但由于天线始终指向目标,可以认为几何场景是聚束模式.而弹载平台的运动与机载平台不同,方位向和距离向都会作非匀速运动.非匀速运动不仅会引起越距离单元迁徙(MTRC),还会导致方位角非均匀变化,从而造成成像结果在距离向和方位向均出现散焦.本文通过对弹载聚束SAR几何场景和运动特点的分析,推导了变速条件下的PFA算法.首先研究了径向运动造成的越距离单元迁徙,并分析了运动补偿精度对成像质量的影响;然后采用SINC插值处理横向变速转动造成的方位角非均匀变化的问题.仿真实验获得良好聚焦的SAR图像,验证了本文方法的有效性.