DRFM在高度信号模拟中的应用及关键技术研究CSCD

介绍了一种无线电高度表高度信号模拟方法,该方法利用DRFM能复制射频信号细微特征的技术特点,实现了模拟高度的连续可调和在高度信号上叠加干扰信息,重点介绍了采用的采样数据循环存储技术、数字噪声调制技术和多目标产生技术等关键技术。     

调频连续波无线电高度表的仿真研究

阐述了调频连续波无线电高度表工作原理和仿真模型，在分析中考虑了垂直速度形成的多普勒效应，文中给出几种仿真计算的结果，分析计算结果可得知高度表的工作稳定性以及多普勒效应引起的动态误差，仿真计算程序可以应用于优化伺服系统参量或制作高度表的数学仿真器等方面。     

收发一体式无线电高度表设计

为了满足中小型掠海飞行器对无线电高度表的需求，基于IVS948模块设计了一种收发一体式无线电高度表。采用线性调频连续波体制，分析对比了锯齿波和对称三角波调制信号对测量高度的影响，并对其它主要参数的选取进行了计算和分析；对软件运行流程中各个工作模式的关键环节进行了具体说明，并将FFT-CZT算法引入高度测量中。经过对工程样机的带飞试验，其测量数据与GPS差分高度数据相一致。结果表明，该型高度表工作可靠，测量数据可信，精度高，可用于中小型掠海飞行器的飞行控制系统。     

不同传感器精度下的地形辅助导航系统性能评估

为完成地形辅助导航系统的传感器选型以及改进地形匹配算法和地形辅助导航系统可靠性的研究,开展了传感器精度对地形匹配概率的影响研究.针对不同的地形,分析了高度表误差、速度误差和航向角误差对地形匹配概率的影响,并根据实际要求通过仿真计算确定地形匹配系统中各传感器的误差范围.利用丘陵、山地和高山地等大量地形数据进行测试验证,仿真结果表明:在地形匹配概率大于90%时,速度误差小于2.2 m/s,航向角误差小于0.6°,高度表噪声标准差小于16.4 m.     

等效高度电缆箱检定仪

该检定仪是专为无线电高度表高度量值建立的工作标准。它采用的原理新颖，具有独创性，无测量盲区，精密度高，并具有电路简单、维修方便、便于携带、造价低廉等优点，在国内自行研制的同类产品中居领先地位。     

气压式绝对高度表大气温度修正装置的设计与试验

目前飞机上广泛应用的气压式高度表由於大气温度变化所产生的误差,不能直接指示飞机高出海平面的绝对高度。本文在理论上证明了可以使用大气温度修正装置消除大气温度变化所产生的误差,因而可直接指示飞机的绝对高度。文中根据上述原理,在普通气压式高度表内增设了一个大气温度修正装置,制成气压式绝对高度表。在实验室气压箱内得出的试验数据证明,上述绝对高度表可以在容许误差范围内直按指示飞机的绝对高度。     

雷达信号误差对舰载机全自动着舰控制的影响

基于常规舰载机使用的全自动着舰系统(ACLS),以及现役的作为主要导引方式的雷达导引着舰,分析了雷达导引过程中的信号误差对着舰的影响。从全自动着舰系统的组成和作用出发,建立完整的着舰仿真系统与环境,加入雷达信号测量数值、时间延迟和噪声杂波干扰3种不同类型的误差,以仿真误差存在时的着舰状况。通过计算着舰成功率,及其随误差量值的绝对值增大而减小的特点,验证了结果的正确性。该方法定量分析雷达信号误差的影响,既有助于着舰理论的研究,也对工程设计和应用具有指导意义。     

星载三通道SAR/DPCA误差分析与动目标定位方法

针对一发三收模式下星载SAR-GMTI系统利用相位中心偏置天线（DPCA）方法进行杂波抑制时,系统误差和平台运动误差引起的杂波残留问题,提出了一种基于误差补偿的运动目标检测和定位新方法。分析了误差存在的原因,并以消除剩余杂波为目的详细推导出了相应的补偿因子,在此基础上对经过误差补偿后的数据采用DPCA方法进行杂波抑制,最后通过相位干涉处理进行动目标定位。仿真结果验证了算法的有效性。     

LEO卫星轨道误差对无线电掩星反演大气参数的影响

采用数值方法估计了LEO卫星轨道误差对无线电掩星反演大气参数的影响。并将其应用于1995年10月11日的某次掩星事件的观测资料处理和分析，得到了LEO卫星轨道误差对无线电掩星反演大气参数影响的定量结果。     

导航解算中的有色噪声及其协方差矩阵自适应拟合

使用Kalman滤波进行动态导航定位解算需要涉及函数模型和随机模型, 而在实际应用中, 精确的函数模型和随机模型很难直接给出, 因此, 动态Kalman滤波的精度和可靠性将会受到函数模型误差和随机模型误差的影响. 在假设观测噪声和动力学模型噪声主要是具有一阶自相关特性的有色噪声的基础上, 提出了一种基于移动窗口的有色噪声函数模型和随机模型的自适应拟合法. 给出了计算有色噪声估值和噪声协方差矩阵的表达式, 并利用实测数据验证了模型及算法的可行性和实用性. 计算结果表明, 该算法能有效抵制有色噪声对导航滤波结果的影响.      

Selenodetic experiments of SELENE: Relay subsatellite,differential VLBI,and laser altimeter

Since 1960s, the gravitational potential of the Moon has been extensively studied from Doppler tracking data between a ground station and spacecraft orbiting in front of the Moon (e. g., Lorell and Sjogren, 1968; Bills and Ferrari, 1980; Konopliv et al., 1993; Lemoine et al., 1997). Because direct radio communication is interrupted while spacecraft is orbiting behind the Moon, however, the coverage of tracking data has been limited mostly to the nearside of the Moon so far. In order to compensate for such lack of tracking data, we propose satellite-to-satellite Doppler measurement by using a relay subsatellite in Japanese mission to the Moon in 2003. A complete coverage of Doppler tracking from an orbiter at sufficiently low altitude will significantly improve lunar gravity model and will contribute for future geophysical study of interior and tectonics on the Moon. Further, we propose differential VLBI experiment between the subsatellite and a propulsion module landed on the surface of the Moon. The differential VLBI is about 10 times more accurate than conventional Doppler measurement for long-wavelength gravity field. Besides, differential VLBI is sensitive to the displacement perpendicular to the line of sight. Thus the VLBI experiment provides precise estimates of the lunar gravity potential at low degree. The last proposal for selenodetic experiments is a laser altimeter. Global topography model has been already developed from the analysis of Clementine LIDAR data (Zuber et al., 1994), but it is suggested that the model includes appreciable anisotropy between NS and E-W directions due to highly eccentric orbit of Clementine spacecraft (Bills and Lemoine, 1995). The laser altimeter experiment from an orbiter in nearly circular orbit will provide a new reference for the isotropic lunar topography model.     

基于UKF的雷达高度计自主定轨

探讨了利用推广卡尔曼滤波估计非线性系统状态时存在的问题,从而介绍了目前广泛使用的分步逼近的卡尔曼滤波(UKF,Unscented Kalman Filter).为了提高导航的可靠性和准确性,在星敏感器导航系统中引入雷达高度计作为一个新的测量设备,提出了一种基于星上雷达测高仪及星敏感器联合进行卫星自主定轨的算法.建立了比较复杂的地球海平面模型,并考虑了其中风生重力波的影响. 利用雷达测高仪的测量结果和地球形状模型,计算地心矢量在卫星本体中坐标系的方向.利用UKF滤波定轨算法,明显提高了自主定轨的精度.数值仿真结果表明,UKF定轨精度要远优于推广卡尔曼滤波.      

大功率无线电波与低电离层的相互作用

地面入射的大功率无线电波能加热电离层等离子体，引起电离层电子温度和密度的扰动，实现电离层的地面人工变态．本文中，着重考虑电波和电离层相互作用过程中的自吸收，构造一个自治的相互作用模型，在一定功率和频率的加热电波作用下，利用该模型计算了白天低电离层电子温度和由温度的变化而引起的电子密度的变化．计算结果表明，在白天低电离层，电波的自吸收在90km以下比较显著，而最大温度变化在70km高度上，大约增加了2倍．在α复合的假设下，电子密度变化幅度随高度的增加而减少，在70km处，大约增加55％、120km处则为4％左右．     

DORIS-based point mascons for the long term stability of precise orbit solutions

In recent years non-tidal Time Varying Gravity (TVG) has emerged as the most important contributor in the error budget of Precision Orbit Determination (POD) solutions for altimeter satellites’ orbits. The Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE) mission has provided POD analysts with static and time-varying gravity models that are very accurate over the 2002–2012 time interval, but whose linear rates cannot be safely extrapolated before and after the GRACE lifespan. One such model based on a combination of data from GRACE and Lageos from 2002–2010, is used in the dynamic POD solutions developed for the Geophysical Data Records (GDRs) of the Jason series of altimeter missions and the equivalent products from lower altitude missions such as Envisat, Cryosat-2, and HY-2A. In order to accommodate long-term time-variable gravity variations not included in the background geopotential model, we assess the feasibility of using DORIS data to observe local mass variations using point mascons. In particular, we show that the point-mascon approach can stabilize the geographically correlated orbit errors which are of fundamental interest for the analysis of regional Mean Sea Level trends based on altimeter data, and can therefore provide an interim solution in the event of GRACE data loss. The time series of point-mass solutions for Greenland and Antarctica show good agreement with independent series derived from GRACE data, indicating a mass loss at rate of 210 Gt/year and 110 Gt/year respectively.     

ROPP反演软件算法及其精度分析

介绍了ROPP反演软件中无线电掩星反演的算法与精度分析. 采用COSMIC卫星2008年1 月1日全天的附加相位数据, 反演得到折射率、温度、压强与湿度等参数, 并与CDAAC 相应结果进行对比. 实验结果表明, 在30km高度以下, 折射率、压强和湿度的相对 误差在2%以内, 温度误差不超过2K.