South American regional ionospheric maps computed by GESA: A pilot service in the framework of SIRGAS

SIRGAS (Geocentric Reference Frame for the Americas) is an international enterprise of the geodetic community that aims to realize the Terrestrial Reference Frame in the America’s countries. In order to fulfill this commitment, SIRGAS manages a network of continuously operational GNSS receivers totalling around one hundred sites in the Caribbean, Central, and South American region. Although the network was not planed for ionospheric studies, its potential to be used for such a purpose was recently recognized and SIRGAS started a pilot experiment devoted to establish a regular service for computing and releasing regional vertical TEC (vTEC) maps based on GNSS data. Since July, 2005, the GESA (Geodesia Espacial y Aeronomía) laboratory belonging to the Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas of the Universidad Nacional de La Plata computes hourly maps of vertical Total Electron Content (vTEC) in the framework of the SIRGAS pilot experiment. These maps exploit all the GNSS data available in the South American region and are computed with the LPIM (La Plata Ionospheric Model). LPIM implements a de-biasing procedure that improves data calibration in relation to other procedures commonly used for such purposes. After calibration, slant TEC measurements are converted to vertical and mapped using local-time and modip latitude. The use of modip latitude smoothed the spatial variability of vTEC, especially in the South American low latitude region and hence allows for a better vTEC interpolation. This contribution summarizes the results obtained by GESA in the framework of the SIRGAS pilot experiment.     

用GPS信息的惯导快速对准方法

如何快速、准确地完成惯导系统的初始对准一直是惯导系统研究的关键技术，方位对准精度和对准时间的矛盾至今未能很好地得到解决。为解决这一问题，本文提出了双全球定位系统（ＧＰＳ）同惯性导航系统（ＩＮＳ）进行深组合的方法。仿真结果表明，该方法使方位对准时间缩短为不到２ｍｉｎ，精度达到１４．６７（″），较好地解决了方位对准问题，同时也提高了导航精度。     

导航战对高技术战争的影响及对我军的启示

文章介绍了导航战产生的背景及内涵,分析了导航战给高技术战争带来的影响,针对未来我军面临严峻的导航对抗形势,重点阐述了我军在增强导航战能力方面应该做的工作。     

丁羟推进剂吸湿特性

以丁羟推进剂为研究对象，进行了10、30、50℃3种温度多种相对湿度条件下的吸湿试验；采取吸湿率、平衡含湿率作为表征参数，研究了丁羟推进剂吸湿的规律。结果表明，吸湿初期吸湿率随吸湿时间增加而增大，推进剂试样的吸湿在一段时间后可达到平衡，平衡含湿率主要取决于环境相对湿度，受温度的影响较小；通过对吸湿试验所得数据的分析，得到了丁羟推进剂吸湿时的温度和相对湿度条件对其扩散系数的影响规律，给出了扩散系数的温湿度修正模型，用该模型表示扩散系数与温度和相对湿度的关系时，最大相对误差仅为7．11％。     

Location of layered structures in the ionosphere and atmosphere by use of GPS occultation data

A method is introduced to locate the layered structures in the atmosphere and ionosphere based on simultaneous observations of radio wave intensity and phase variations in trans-ionospheric satellite-to-satellite links. The method determines location of a tangent point on the trans-ionospheric ray trajectory where gradient of refractivity is perpendicular to the ray trajectory and influence of a layered structure on radio wave parameters is maximal. An estimate of the location of a layer can be obtained from a combination of the phase and intensity variations. This new technique was applied to measurements provided during FORMOSAT-3 and CHAMP radio occultation (RO) missions. For the considered RO events the location of the inclined plasma layer in the lower ionosphere is found and the electron density distribution is retrieved. The method is checked by measuring the location of the tangent point on the ray trajectory in the neutral gas in the atmosphere. The results showed a fairly good agreement.     

DESIGN & REALIZATION ON GPS/INS INTEGRATED NAVIGATION SYSTEM

讨论了应用卡尔曼滤波器的ＧＰＳ／ＩＮＳ组合导航系统，其中包括理论、方案与实际的ＩＮＳ和ＧＰＳ接收机的结合，研究的重点是对系统误差的建模及组合的实现，以及松组合和紧组合等各种组合方式等。该ＧＰＳ／ＩＮＳ组合导航开发系统，可以有效和经济地用于组合导航系统的研究和设计，在实际应用中起到了非常有效的作用。该系统不仅仅是一个计算机辅助设计软件，而且可以对实际获得的惯导和ＧＰＳ数据进行半物理仿真。开发系统的核心软件可以方便地转换成实际组合系统中的工程应用软件。应用结果表明，开发系统的设计思想和组合方案是成功的，可以取得良好的导航结果。     

GPS VEHICLE NAVIGATION SYSTEM

介绍了一种ＧＰＳ智能导航系统。本系统可以广泛应用于城市、省际的交通运输领域。作为智能交通系统的一部分，将在很大程度上改善司机在复杂交通状态下的驾驶条件。文中详细讨论了系统所采用的两项关键技术：地理信息库系统、车辆位置的实时修正。     

基于几何特征的非合作目标相对位置和姿态估计

针对几何参数未知的非合作目标,提出一种基于双目视觉的非合作目标相对位置和姿态估计算法.对目标图像进行滤波去噪、Canny边缘提取并将每条边缘段保存至链表,将边缘段分为直线段和圆弧段;并从直线段和圆弧段中检测出矩形特征和圆形特征;根据平行直线在同一像平面投影具有相同湮灭点的性质设计矩形特征相对位置和姿态估计算法;根据圆在像平面对偶投影几何,设计圆形特征的相对位置和姿态及半径的估计算法;对实际模型图像进行处理验证,结果表明该算法能够很好地识别帆板和对接环,并有效地估计出相对位置和姿态及对接环半径.     

高轨非合作目标多视线分布式相对导航方法

针对仅采用单视线难于实现高轨非合作目标的远距离自主相对导航问题,提出基于双空间机器人的多视线分布式相对导航方法。首先,建立基于多视线测量的相对导航模型,并给出空间机器人与非合作目标的相对动力学模型;然后,为降低集中式滤波相对导航的维数,设计分布式滤波的相对导航方法,采用扩展卡尔曼滤波算法实现相对运动估计;最后,建立数学仿真模型,对多视线分布式滤波相对导航算法及可观测性进行仿真校验,仿真结果表明该方法是稳定有效的。     

服务航天器超近程逼近失控目标的建模与控制

为在轨服务任务中实施对失控目标的安全逼近与对接,开展了服务航天器超近程逼近过程的动力学与控制研究。通过引入描述相对运动构型变化的期望相对位置矢量和位置误差矢量,推导了一种新颖的相对轨道误差动力学模型;考虑对接机构安装位置及安装误差,并结合相对姿态动力学模型,建立了逼近过程的相对姿态轨道耦合动力学模型;根据逼近路径约束条件,设计了逼近过程的期望相对位置矢量导引律;基于相对姿态轨道一体化耦合动力学模型,设计了考虑未知有界干扰的自适应时变滑模控制律并利用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的全局稳定性。仿真结果表明,设计期望相对位置矢量导引律的方法能够实现逼近过程的相对运动构型变化控制,并且所设计的自适应时变滑模控制律具有较高的控制精度。