基于惯性系原理的动基座粗对准及其性能影响因素分析

捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)在进行导航解算前需要粗对准提供初始姿态角,载体受多种因素影响和制约,在微幅晃动或运动状态下,需要进行动基座粗对准.从惯性系对准原理出发,讨论了基于比力和速度矢量的两种动基座粗对准解算方案,分析了位置误差、速度误差、杆臂误差对动基座粗对准的影响.结果表明,惯性系对准方法能够满足SINS粗对准的要求,速度误差和杆臂误差是制约对准精度与速度的主要因素,机动性强的轨迹能够加快对准速度,基于速度矢量的解算方案能够有效减弱姿态角收敛过程中的抖动,以提高对准效率.     

GPS/INS位置、速度和姿态全组合导航系统研究

传统的GPS/INS组合导航是以位置和速度为观测量进行组合,其可观测性与载体的运行轨迹有关,从而影响整个系统的精度和可靠性。为解决这一问题,本文提出了地固坐标系下的位置、速度和姿态全组合方法,推导了GPS多天线测姿的误差方程,给出了姿态误差与平台失准角之间的转换关系,在传统的位置和速度组合基础上建立了全组合导航的数学模型,并通过实测机载数据对该模型进行检验。结果表明,该模型显著提高了姿态精度,对速度和位置精度也有一定程度的提高。     

仿生偏振特征感知与导航信息融合的空间态势感知系统

偏振成像技术已经成为有效提升空间遥感信息应用能力的有力工具。通过模拟自然界的昆虫、鸟类及鱼类偏振视觉系统的信息感知与高精度导航机制,探索基于仿生偏振视觉环境信息感知与位置姿态测量中的科学问题。构建基于偏振成像目标特征与导航信息融合的仿生态势感知系统,建立了仿生信息感知与导航解算模型,提出基于生物偏振视觉的仿生信息感知与导航的信息融合与误差分析关键算法,设计实现一种空间环境特征感知及导航信息融合的态势感知系统原理样机,数据更新率高于25 Hz,角度测量重复精度优于0.05°。     

同波束干涉测量差分相位计算与DOR时延精度验证

同波束干涉测量可以获取多航天器间高精度相对角位置信息。但对于两航天器间匹配频点少、频点间频差大、观测非连续条件下如何获取高精度的相对角位置观测量仍然是一个尚待解决的问题。我国在嫦娥二号(CE-2)卫星上首次搭载了差分单程测距(DOR)信标,用于测量技术测试验证,如何对DOR信号带宽综合时延进行精度验证也是本文关心的问题。文中提出基于相位补偿的差分相位解算方法,并基于DOR多频点信号测量数据进行了方法验证。给出DOR带宽综合解算方法,分析DOR无模糊解算条件;通过合理设置采样通道,实现了由单通道群时延验证DOR带宽综合时延。嫦娥二号卫星实测数据分析表明,相位补偿法可以得到反映航天器间相对角位置的差分相位观测量;DOR带宽综合时延与单通道时延解算结果一致,且时延解算精度有显著提高。     

超宽带与惯性导航组合的室内导航定位

针对室内环境下缺少GNSS信号,且超宽带(UWB)定位精度受非视距误差影响明显的问题,该文提出了基于UWB/INS组合的室内导航定位方法。该方法利用惯性导航系统(INS)推算的位置和速度信息与UWB解算的位置和速度信息的差值作为量测信息,按先验阈值鉴别并剔除非视距误差,通过扩展卡尔曼滤波进行室内导航定位。实验结果表明,该方法能有效抑制非视距误差的影响,大幅提升导航定位精度,稳定性更高,可靠性更强,适用于较高精度的室内导航定位。     

粒子加速器隧道准直测量中激光跟踪仪光束法平差的误差分析和应用研究

粒子加速器隧道准直测量往往沿直线或环形布设控制网,利用激光跟踪仪进行测站搭接测量时,误差会沿测站前进方向不断积累。为了提高现有跟踪仪控制网测量精度,首先推导了激光跟踪仪光束法测量的误差传递路径公式,分析了未知控制点的误差来源;然后根据激光跟踪仪光束法平差原理得到4种不同方案,即无固定站心参数、固定站心姿态、固定站心位置和固定站心位姿,通过光束法平差解算并对比分析各方案。实验结果显示,4种方案解算点的绝对位置精度从高到低依次为固定站心位姿、固定站心位置、固定站心姿态和无固定站心参数。首尾闭合解算的平面位置均方根误差为0.147 mm,小于未闭合解算的0.163 mm,且在15 m×10 m×3 m的测量范围内,无固定方案平差解算的姿态和平面位置均方根误差分别为3.58 s和0.144 mm。实验结果表明,测站闭合能增强约束,固定站心位姿能有效抑制光束法测量的误差积累,从而提高整网平差解算精度。固定站心位置结果优于固定站心姿态,说明站心位置是影响激光跟踪仪平面光束法平差的重要参数。该研究可为今后高精度激光跟踪仪光束法平差方案设计提供参考。     

基于四元数法的航向修正算法分析

目前载体的姿态解算已成为捷联式惯性导航系统精确导航的研究热点。为了减少由于陀螺仪漂移带来的航向误差,提出了一种基于启发式漂移消除算法(HDE)的改进航向修正方法。该方法采用四元数法解算载体航向,利用行人在室内环境下,行走直线时航向角偏差直接对行人航向进行修正,然后推算行人航向轨迹。实验采用低成本的智能手机,对比分析了不同采样频率以及二阶龙格-库塔法与四阶龙格-库塔法更新四元数解算航向角的精度,试验结果表明,提高采样频率能减小航向解算误差,提高定位精度。该算法对导航定位研究有一定的参考价值。      

附加视线向量修正的卫星影像区域网平差

针对传统有理函数模型(RFM)区域网平差方法局限于姿态和轨道测量误差小、相机视场角小及影像交会角良好的情况,提出了附加视线向量修正的卫星影像区域网平差方法。首先利用影像附带的有理多项式系数(RPC)计算出像元视线向量,其次根据该视线向量恢复成像时刻虚拟位置和姿态信息,然后对恢复的虚拟位置和姿态构建误差补偿模型,最后通过最小二乘方法整体解算模型参数和连接点物方坐标。该方法从系统误差产生的原因构建补偿模型,可以规避传统区域网平差方法的近似假设和条件限制。通过对模拟数据以及多套测绘卫星和非测绘卫星数据进行试验的结果表明,该方法处理大姿态角误差、大视场角以及弱交会角等各种严苛条件下的卫星影像能达到比传统方法更好的效果。     

镜像映射法及递推最小二乘法在GPS伪距导航定位解算中的应用

为提高全球定位系统(GPS)中伪距导航定位解算的精度和改善对动态目标的实时跟踪，提出了一种新方法，采用镜像映射法解具有病态的矛盾方程组以提高精度，以及将伪距导航定位解算方程模型转换为具有贯序输入输出数据的系统辩识模型，然后用递推最小二乘法，对所求的GPS伪距导航定位信息一一接收机的三维位置参数和时钟误差参数进行动态快速实时估计。     

一种提高导航精度的改进滤波方法

卡尔曼滤波技术是目前GPS/IMU组合导航中应用最广的误差估计关键技术之一。本文在捷联式惯导系统正向导航滤波算法与逆向导航滤波算法基础之上,提出一种将二者有机结合的组合滤波算法,用于事后IMU/GPS联合解算中,以提高组合导航的精度,并通过实际的机载飞行试验数据解算结果验证该方法的可行性。组合滤波后的位置精度达到厘米级,速度误差小于0.02 m/s,航向角精度约为0.2°。     

关于加强军地测绘地理信息资源统筹的思考

在国家统筹经济建设和国防建设的大背景条件下,本文简要论述了我国军地测绘地理信息资源共享合作的基本情况,研究分析了制约军地测绘地理信息资源共享的原因,提出了分步推进军地测绘地理信息资源统筹发展的思路建议。     

世界遥感技术发展现状及其地质应用

本文概括了世界各国的航空航天遥感器技术的现状及未来,重点阐述了它在岩性填图、构造勾绘、蚀变带圈定、岩石矿物识别、含金石英脉确定、找矿靶区圈定以及成矿远景预测等遥感地质应用方面的研究成果。     

充分发挥科技奖励对测绘地理信息科技创新发展导向作用的研究

科技奖励是促进科技创新发展的一项重要政策,对于某一行业或领域引导科技创新发展方向、激励创新主体具有重要的作用和意义。本文从科技奖励角度,通过统计和对比"十一五"以来测绘科技进步奖获奖项目数量、分布和完成主体的变化趋势,对我国测绘地理信息科技创新发展现状进行了分析,并从新形势下对测绘地理信息科技创新发展的要求出发,提出了科技奖励在科技研发重点、推进区域协调的科技创新能力发展、激励重要创新主体等几个方面引导测绘地理信息科技创新发展的改革措施。     

测绘科技信息为新疆开发建设提供服务保障

本文介绍了新疆测绘局发挥测绘科技信息优势,加强测绘对外宣传力度,为测绘事业发展创造和谐的社会环境,提高测绘科技创新能力,提升测绘保障服务能力;就基础测绘工作在新疆经济社会发展的重要作用做了详细阐述。     

浅谈现代测绘技术装备在国土资源管理中的应用

进入新世纪以来,随着计算机技术、信息技术等新技术的发展,测绘技术装备也得到迅速发展,现代测绘技术装备在自动化、高效化方面的能力越来越突出,获取的数据类型也更加多样化。利用现代测绘技术装备服务于国土资源管理已经是大势所趋。本文结合现代测绘技术装备在国土资源管理中的应用范例,给出了相应建议,旨在提高现代测绘技术装备的应用能力,为国土资源管理提供全方位的服务。     

"允许偏离"在检测、检定工作中的应用

通过对“允许偏离”的分析，说明“允许偏离”在测绘产品、测绘仪器检测、检定中的应用，如何保证质量而实事求是解决问题。     

沿边开放开发进程中农用地多功能性评价

农用地多功能利用是黑龙江省沿边开放带土地利用效率提升及生态经济协调发展的客观要求,农用地利用多功能性评价是其基础工作。该文系统地研究了农用地利用多功能性评价方法,测度了1996年、2004年、2013年黑龙江省农用地利用多功能状态及期间变化。研究表明,1996~2013年黑龙江省农用地利用总功能缓慢提高,多功能协调性逐步提升;农用地利用由单一功能逐渐向多功能转变。为扩大农用地利用多功能整体效应并提高农用地利用多功能协调性,稳定生产功能、加快提高经济功能、重点遏制生态功能退化、逐步提高社会功能是沿边开放带今后的农用地利用方向。     

海陆空间信息一体化集成共享研究与应用

如何实现海陆多源数据的融合共享是当前GIS发展研究的一个热点问题。创新性地提出并研究了海陆地理空间数据一体化整合技术,解决了目前存在的海洋与陆地地理信息无法集成共享的问题,有效实现了海陆矢量数据与栅格数据的有机融合。目前,该成果已成功应用于宁波市海洋信息化管理工作中,实现了宁波市各类海洋地理数据的整合集成,为全市各级海洋部门业务应用提供了统一的空间信息协同共享服务框架。     

浅析提升测绘质量建设的几点做法

结合作者多年从事测绘生产与管理实践经验,对如何抓好质量建设做了深入的分析与思考,从文化、制度、人员、管理和创新5个方面入手,阐述了质量理念、体制机制、业务能力、指导验收、创新方法在质量建设中的作用.     

科技发展趋势及对测绘的影响

本文分析了信息技术、空间技术等与测绘相关的各领域科技发展趋势和特点,总结了科技进步对测绘发展的重大影响,指出科技进步使测绘的工作对象、服务主体、应用范围等持续拓展,推动了地理信息更好更快发展。