观测卫星不足时的GPS/INS紧组合抗差自适应滤波

常规GPS/INS紧组合抗差自适应滤波只适用于卫星数≥4的情况,且预测残差构造自适应因子要求观测值可靠。针对该局限性,对常规抗差自适应滤波算法做出两点改进:1)采用两步滤波,用第1步常规EKF滤波残差构造第二步抗差算法的粗差判别量;2)在第2步滤波用预测残差构造自适应因子时,剔除异常观测值对应的预测残差和预测残差协方差,以削弱观测异常对自适应因子的不良影响。实验结果表明,常规抗差算法在卫星数4时不适用。常规自适应滤波算法在观测值存在异常的情况下无法正确修正模型异常。改进后的抗差自适应滤波算法在组合系统观测卫星数4且观测值存在异常的情况下,仍能正确修正观测粗差和动力学模型异常,能够达到良好的导航精度。     

Yamaguchi分解Notch滤波的全极化SAR图像舰船目标检测

极化合成孔径雷达数据蕴含了丰富的地物极化散射信息,已广泛应用于海上舰船目标检测研究。针对极化相干矩阵无法直接用于分析特定散射体物理特性的缺陷,利用Yamaguchi极化分解改进了极化Notch滤波器。将基于模型的极化分解方法引入Notch滤波器,利用表面散射、二次散射、体散射和螺旋体散射等散射机制的能量构造散射矢量代替极化相干散射矢量,并加入功率能量因子,构造新的极化SAR图像Notch滤波器。Radarsat-2全极化SAR图像实验结果表明,改进算法有效增强了舰船目标与海杂波背景间的对比度,检测性能优越。     

一种船舶坐标测量方法

船舶测量环境的特殊性给船舶测量带来了挑战,如何快速高效地完成船舶测量任务十分关键;本文采用全站仪配合球棱镜进行测量,在船头、船尾和船上分别架设仪器建立测站坐标系,通过公共点对各测站坐标系进行转换,统一建立龙骨坐标系,使船上所有测量点坐标均在龙骨坐标系下,以便在后期的安装测量及检测中能快速恢复龙骨坐标系并直接进行后续测量工作。事实表明该方法可以满足船舶测量的要求,准确可靠地完成了船舶测量的任务。     

基于GPS\BD2组合的车载导航系统性能分析

中国独立发展的北斗系统已经具备亚太地区的定位导航能力,为研究以北斗系统为主的车载导航技术的应用精度,采用伪距单点定位的方法分别对车载GPS,BD2,GPS\BD2 3种导航模式下的二维导航精度进行对比分析,结果显示定位精度分别为:3.66m,4.76 m,3.01 m,可以看出基于单点定位的北斗二维平面导航精度已达到5 m内,完全满足大众日常的出行要求。组合系统与GPS导航系统对比,组合系统具有更高的精度,是较好的导航模式。并基于visual studio平台编写定位软件,实现对车辆位置和速度信息的提取,监控车辆是否超速。     

室内电子地图制作技术方法研究

随着地理信息技术的发展,导航定位技术越来越受到公众的关注,对室内导航定位的需求也在逐步增加。室内电子地图是室内导航定位的重要数据支撑,现有的针对室内电子地图制作技术的研究较少,因此,研究室内电子地图制作技术是十分必要的。本文主要利用某办公楼一层CAD平面图作为数据源,研究其制作室内电子地图的技术方法。     

自主导航星上快速星历拟合算法研究

针对北斗卫星导航系统地面监测站布设范围有限,系统抗打击能力不足等问题,我国已计划实现卫星自主导航。通过地面演示验证发现,星上自主定轨与时间同步软件同星上广播星历拟合软件耗费同等的机时。该文的研究目标为在保证精度的前提下,降低星上自主星历拟合的计算量。通过试验分析表明,采用直接降低星历参数个数的方法,会损失精度,效果不佳。利用自主导航自身特点,以长期预报星历为基础,通过参数固定,可在保证精度的基础上使矩阵求逆运算量降低近6倍。以长期预报星历为初值,可有效降低迭代次数,使计算量下降近5倍。     

“雪龙”号科考船在冰区航行的船体振动测量研究

船舶在冰区航行时,船体会受到多种类型激振力的作用而产生不同程度的结构振动。船体振动会对船体结构安全以及船上人员的正常工作产生不利影响。船体结构振动的现场测量可较为准确地分析船体振动的基本特性,确定船体振动与外界荷载因素的对应关系。在2015—2016年中国第32次南极科学考察过程中,对"雪龙"号极地科学考察船的冰激振动开展了现场测量。本研究对比了船体在无冰区和冰区航行过程中的船体振动变化,分析了船体在不同航速、冰厚以及不同破冰航行方式下的振动规律。测量结果表明:船体冰激振动随着航速和冰厚的增加而显著增大;在船体采用冲撞式破冰时横向振动最为明显,而在连续式破冰时,垂向振动最为明显。以上研究可为冰区航行中船体振动的现场监测技术提供有益参考,并有助于分析海冰对船体振动规律的影响。     

一种适用于极区的横轴墨卡托海图

极区位于高纬度地区,极区航海图投影采用墨卡托投影时,图上极区附近变形较大,在极点处变形达到无穷大;采用极球面投影时,图上恒向线不是直线;心射切面投影不是正形投影,不能直接在图上量取方位和距离;兰伯特正形投影图上,经度是由角度表示,而不是真的经度;采用横轴墨卡托投影时,几乎所有的经线以及纬线在图上为曲线。以上常用的海图投影不利于船舶在极区安全航行,也不利于航海人员进行海图作业。针对此问题,将构建的伪经纬线网与经纬线网进行转换,通过Matlab得到基于伪经纬线网的横轴墨卡托投影图,此图具有类似于墨卡托海图的特点,图上极区变形失真小,图上伪经纬线的特点可方便极区海图作业。     

LBS导航认知地图服务系统设计与实现

科技发展改变了电子地图制作和使用环境。本文在分析传统大数据量地图形式在LBS中的应用缺陷后,提出了符合用户需求和移动终端条件的认知地图可视化方案,这种不同于传统制图综合原则制作的认知地图能有效缓解目前在LBS应用中存在的地图数据与屏幕大小的矛盾,适应了移动环境下用户的多行为状态和终端硬件特点。     

大型泊位设计中的水流问题——以宝钢马迹山港为例

本文以宝钢马迹山２５万吨级矿石中转港码头设计中所遇到的水流问题为例,通过对研究水域的水流性质以及泊位、船舶、水流三者之间关系的初步分析,认为水流尽管与风、浪一样不致船舶结构破坏,但一定时段内却可能对其靠泊造成困难,而水流作用于系泊中船舶并传递给码头结构物的荷载,以及水流与波浪相互作用使得波流要素改变则是设计中必需考虑的。最后,作者对港口设计和运作提出建议,以期相类似水深流急地区建设大型泊位时能有所借鉴。