一种模型误差鲁棒的卫星姿态确定方法

提出一种结合非线性预测滤波和二阶插值滤波实现基于星光/陀螺的高精度姿态确定的新算法.该算法用非线性预测滤波估计模型误差,再对补偿后的模型用高精度的二阶插值滤波来估计姿态参数.解决了在卫星实际运行中难以获得姿态确定系统的精确动力学模型,采用传统EKF(Extended Kalman Filter)将模型误差作为零均值白噪声处理,导致滤波精度降低甚至发散的问题.同时,二阶插值滤波将非线性模型按照二阶近似,无需计算函数偏导数,得到高精度的卫星姿态估计.仿真验证了该方法能有效地实时估计并补偿模型误差,提高了姿态估计的精度,且估计精度受滤波周期的影响不大,从而验证了算法的鲁棒性和有效性.      

基于频响函数模型修正影响因素的仿真

首先推导了基于频响函数模型修正的理论公式,在此基础上通过平面桁架模型修正的仿真算例,比较研究了基于频响函数模型修正方法具体实现过程中数据测量噪声、频率点选择以及频段选择等因素对修正结果的影响。研究表明,频率点的选择是基于频响函数模型修正的关键因素,合理的频率点选择既能够减小计算量,降低修正方程的条件数,同时还能够抑制测量噪声的影响;此外,提高实测数据的精度,增加修正频段的宽度也是改善模型修正效果的有效手段。     

多维三次样条函数及其应用

本文将一维三次样条函数推广到多维问题，它保留了三对角矩阵方程便于求解的特性，并能得到满意的插值、一阶和二阶偏导数。关于边界条件问题，若能给出边界节点处的一阶偏导数边界条件，则精度最高，但在大多数应用问题中，往往给不出此条件。为此，本文提出一种改进方法，即用拉格朗日三点插值法由域边附近的节点数据计算出边界节点处的一阶偏导数。算例表明，此法可改善精度。     

平面度误差目标函数凸凹性的研究

证明了平面度误差最小区域评定法的目标函数是二维欧氏空间R2 中的连续、不可微的凸函数 ,从而证明了目标函数的全局极小值是唯一的。     

Walsh相关函数的研究

研究了既有波形畸变又有时间位移时的Ｗａｌｓｈ互相关函数，并在Ｈａｒｎｕｔｈ ＨＦ给出的Ｗａｌｓｈ互相关函数误差矩阵定性结果的基础上进一步给出了定量结果，依据这个结果，提出了选择Ｗａｌｓｈ副载波的原则。     

误差分离法测圆柱度误差的不确定度估计

阐述五测头误差分离法在普通机床上实现圆柱度误差在位测量的原理和方法，并对测量不确定度进行了全面的分析和估计，明确了测量精度范围。此不确定度分析有助于机床误差的修正和补偿，对其它形状误差的精密测量和误差分离技术的实际应用具有普遍意义。     

双曲函数系的插值Newton形式及逼近阶

本文讨论了双曲函数系的Lagrange插值的Newton差商公式,得到了与多项式函数系和三角函数系类似的结果,即得到了类似于 曲函数系的公式。并得到了双曲函数系S_m对f(x)的最佳逼近dist(f;S_m)的表达式及大致地估计。     

基于URTS平滑建议分布函数的PF算法设计及应用

为改善基于Unscented Kalman滤波建议分布函数的粒子滤波状态估计的性能,将Unscented Kalman滤波与RTS（Rauch-Tung-Striebel）固定区间平滑算法融合,产生了一种新的建议分布函数--Unscented RTS平滑建议分布函数。该函数首先实施Unscented Kalman滤波,之后对此滤波结果进行RTS固定区间平滑,以此产生预测样本。以此新建议分布函数得到的预测粒子的精度较通常的以Unscented Kalman滤波方法作为建议分布函数时得到的预测粒子的精度将大为提高,进而提高相应的粒子滤波算法--PF URTS的状态估计精度。新算法的可行性和有效性在GPS/DR组合导航数据处理中得到了应用验证。     

误差分离法测圆柱度误差的不确定度估计

阐述五测头误差分离法在普通机床上实现圆柱度误差在位测量的原理和方法，并对测量不确定度进行了全面的分析和估计，明确了测量精度范围。此不确定度分析有助于机床误差的修正和补偿，对其它形状误差的精密测量和误差分离技术的实际应用具有普遍意义。     

改进自适应人工免疫算法求解函数优化问题

为克服经典人工免疫算法（AIA）在函数优化过程中存在的计算量大、收敛精度不高和收敛速度较慢等不足,引入多个自适应免疫算子,提出了一种改进自适应人工免疫算法（IAAIA）。在经典人工免疫算法中,引入迭代次数对抗体激励度计算算子进行自适应设计,引入种群抗体平均激励度与抗体激励度对免疫选择算子、克隆算子、变异算子与克隆抑制算子进行自适应设计,提升人工免疫算法的收敛速度、收敛精度和稳定性。选择9个典型测试函数作为实验对象,同时选择4种典型人工免疫算法作为对比算法优化实验函数,对比实验结果表明了改进的自适应人工免疫算法在求解函数优化问题的有效性和优越性。      

插值样条的误差估计(二)

本文是“插值样条的误差估计”一文[1]的继续、补充和改进。在该文中讨论了被插值函数f(x)为一、二、三阶连续的情形。这里继而讨论了f(x)为四阶连续的情形,且对一阶及三阶连续的情形的误差估计作了改进,同时对各种情况推导了用相应导数的连续模表示的误差估计式,这种估计式对插值样条的收敛速度有所提高。     

单元及多元函数关于多点的一种插值多项式及其余项

在[1]中将两点的Lidstone多项式推广到多点的情形,并对函数f(x)按这种多项式展成的级数的收敛性作了论证。本文论述f(x)由这种多项式组成的关于多点的插值多项式(简称f(x)关于多点的插值多项式)及其余项。由余项公式可看出这种插值式的精确度是相当高的。利用这个结果可将函数在较大范围内展开为多项式,并可估计出误差。此结果是相当一般的,它包括了台劳公式,也包括了Lagrange插值多项式及其余项。本文最后又将此结果推广到多元函数在域上按多点的展开。     

大长宽比单元有限元误差分析及高精度计算

针对大长宽比单元将传统的基于单元整体尺度的有限元误差估计扩展为基于单元不同方向尺度的误差估计;根据不同方向误差应该同量级的思想,得到了误差匹配准则.该准则可以作为网格划分的判据.根据这一匹配准则,提出了一种提高计算精度的方法——单向高次插值法.数值实验表明该误差估计是正确的,误差匹配准则作为网格划分的判据是有效的,采用合理的有限元插值逼近能够有效地减小计算误差,提高计算的精度和效率.      

桥函数遥测体制的研究

介绍一种新型的遥测系统——桥函数遥测系统构成的基本思想,给出实验室样机的详细框图。并从理论和实验的角度分析比较了系统基带传输时各方面的性能。从而初步证明了具有三值的桥函数,作为遥测系统的副载波函数的可行性。     

脉冲星方位误差估计的TSKF算法

为提高脉冲星方位误差估计对方位自行速度及卫星位置误差的鲁棒性和整体运算的高效性，设计了两级卡尔曼滤波（TSKF）算法。首先，分析了方位自行速度及卫星位置误差对方位误差估计的影响，并分别结合相关算法进行了仿真验证。然后，结合方位误差估计的CV模型和两级卡尔量滤波的相关原理，写出了TSKF算法的更新方程，并分析了实现并行计算的基本流程。仿真实验的数据显示:在方位自行速度及卫星位置误差均存在的情况下，TSKF算法的方位估计精度约为0.1 mas，方位自行速度估计精度约为1.1 mas/a；与基于CV模型的估计算法相比，TSKF算法的浮点运算仅增加了0.048%。      

距离及其变化率跟踪数据的数学处理

运用雷达或光学设备对航天飞行器进行跟踪测量可以获得距离及其变化率的观测数据。由于测量设备的精度、环境条件等多方面的原因,这些测量数据都是有误差的。除了测距及距离变化率的随机误差外,还有测距的系统误差。通过建立适当的数学模型,运用样条函数和回归分析方法给出一种估计距离、距离变化率及测距系统误差的方法,该方法很容易实现计算。理论分析和仿真计算表明,该方法具有很高的精度。     

沃尔什函数与部分桥函数的关系

本文利用平移复制理论,阐述了沃尔什(Walsh)函数与har函数、ter函数和her函数之间的内在联系。由此证明了在沃尔什函数与哈尔函数之间存在着一系列正交函数集。并由沃尔什函数利用压缩移位推导出了这些正交函数集。     

关于 偶然误差 和 随机误差

《宇航计测技术》1992年第2期《测量误差的基本问题》(以下简称《测》)一文,讨论了计测技术中几个极重要的概念。本文拟先提出作者的看法,然后就《测》文论点进行讨论。不当之处,请《测》文作者刘智敏同志及其他同志指正。误差按其分布规律可分为三种: 1.系统误差:遵循确定性规律的误差。系统误差△可由变量t的解析函数f(t)求得,即△=f(t) 2.随机误差:遵循随机分布规律的误差。随机分布规律以误差的概率密度函数     

直线度误差目标函数凸凹性的研究

证明了直线度误差最小区域评定法的目标函数是一维欧式空间R1中的连续、不可微的凸函数 ,从而证明了目标函数的全局极小值是唯一的。     

基于逆频响函数法的浅水域目标水下辐射声源级反演

为解决传统单水听器法或声阵波束形成法在测量浅水域目标水下声辐射的高误差问题，介绍了一种基于逆频响函数（IFRF）的浅水域水下声源级反演方法。基于虚源法构建了浅水域声场计算模型并详细描述反演的基本原理，对该方法的可行性和准确性进行了仿真分析，并在波导水池及湖上分别进行了验证试验。结果表明，在浅水域环境下采用逆频响函数算法反演目标水下辐射声源级是可行的，具有较高的反演精度。