基于星敏感器指向的船载雷达轴系误差分离模型

针对现有船载雷达动态标校方法的不足,提出了一种基于星敏感器的船载雷达轴系误差标校方法。该方法以精确的星敏感器地平指向为比对基准,解算船载雷达的轴系误差。设计了基于星敏感器的船载雷达动态标校方案,分析了船摇测量误差对雷达测角精度的影响,推导了天线座垂向变形引起的雷达测角误差修正模型。根据测量目标的不同,分别建立了联合测星与跟踪目标时的船载雷达轴系误差分离模型。最后通过联合测星试验对轴系误差分离模型进行了验证。试验结果表明,利用动态标校成果修正后的船载雷达方位、俯仰系统残差分别为3″和9″,随机残差分别为40″和45″,满足雷达轴系误差标定要求,具有较高的实用价值。     

基于递推最小二乘算法的惯导姿态误差动态标定方法

在分析最小二乘算法原理的基础上,提出了一种基于递推最小二乘算法的惯导姿态误 差动态标定方法,建立了计算模型,进行了仿真分析。仿真结果表明,该方法具有较高的解 算精度和计算效率,航向误差解算精度优于35″,水平误差解算精度优于015″。该方 法解决了动态条件下惯导姿态误差实时标定的技术难题,对提高惯导姿态测量精度和测 量船外测精度具有重要意义。     

激光陀螺捷联惯导中陀螺比例因子误差补偿技术

为了提高激光陀螺捷联惯性导航系统的导航精度,对激光陀螺的原理进行了分析和说明,重点对影响陀螺比例因子误差因素进行分析,在此基础上建立了误差补偿的精确数学模型,并针对某型激光陀螺进行了误差分析。分析结果表明,惯导系统激光陀螺的比例因子与材料介质、温度、腔长等相关,除了采用稳频技术,还需要采用旋转调制技术提高测量数据精度。转台仿真和实际测试结果证明,该比例因子修正的方法方便、可靠,姿态精度可提高约8.7″,对提高惯导测量精度具有重要意义。     

基于MLE算法的海上角度交会测量方法及其精度分析

针对我国现有测量船单站REA测量体制精度相对较低的问题,提出了基于光电经纬仪 的海上角度交会测量方法。介绍了角度交会测量原理和设备布站原则,构建了AE-AE异面交 会测量系统,设计了基于MLE（Maximum Likelihood Estimation）算法的海上角度交会测量 算 法和船摇修正方法,仿真分析了船体姿态测量误差、设备测角误差以及站址定位误差等的影 响。仿真结果表明,站址测量误差是海上角度交会测量的最主要误差源,船体姿态测量误差 和设备测角误差对海上角度交会测量精度有一定的影响,当船体水平姿态测量误差优于20″ 、航向测量误差优于30″、设备测角误差优于20″、站址测量误差优于1 m时,海上角 度交会测量精度可达1 m。该法解决了动态条件下的飞行目标高精度测量技术难题,为 后续工程设计奠定了基础。     

船用星敏感器姿态测量误差建模与仿真分析

为提高船用星敏感器姿态测量精度,对星敏感器船体姿态测量误差模型进行了理论分析。首先针对船用星敏感器的使用环境构建了船用星敏感器观测模型,然后推导了基于角度测量的船用星敏感器误差模型,最后仿真分析了星敏感器地平滚动角测量误差、安装角度对船体姿态测量精度的影响。误差模型与仿真结果表明,星敏感器地平姿态测量误差、安装角度标定误差以及安装布局等是影响船体姿态测量精度的主要因素,其中当星敏感器地平滚动角测量误差为100″时,船体姿态测量误差最大可达112″;安装布局对船体姿态测量精度有一定的影响,其中船体姿态测量误差随安装方位角的变化而呈周期性振荡趋势,纵摇测量误差随安装仰角的增加而增大;当星敏感器沿艏艉线方向安装时,航向测量误差随安装仰角的增加而增大,当沿垂直于艏艉线方向布局时,横摇测量误差随安装仰角的增加而增大。     

航天测量船无线电测量设备方位零位标校新方法

分析了传统航天测量船无线电测量设备方位零位标校方法的优缺点，提出了一种不需大地测量的新标校方法，推导了计算公式，并对标校精度进行了系统分析。标校结果显示，该方法与传统方法相比，标校误差在3″以内，完全满足标校精度要求，且周期短、协调量小，可节省大量的经费。本标校方法可以进一步扩展到其它项目的标定。     

基于浮船坞的航天测量船测量设备标定方法

针对浮船坞的技术特点,提出了一种基于浮船坞的动态标定方法。该方法以船艏艉线 为方位基准,以船体基准平台为水平基准,根据传统坞内标校原理,设计了标定步骤,推导 了计算公式。结果表明,雷达方位零值、俯仰零值随机误差分别约为编码器测角误差的3倍 和2倍,满足标校精度要求。该方法解决了航天测量船动态条件下的标定技术难题。     

基于恒星观测的船载雷达精度检验方法

针对传统的船载雷达精度检验方法存在诸如协调量大、不能经常进行的不足,提出 了基于恒星观测的船载雷达精度检验方法。该方法以安装于船载雷达天线的星敏感器观测恒 星的数据为比对基准。推导了将星敏感器光轴在J2000.0地心惯性坐标系中的指向,转换为 以船载雷达三轴中心为原点的地平系中指向的公式。针对被跟踪目标在星敏感器中可见和不 可见,给出了两种不同的光电偏差修正方法。外场试验结果表明,利用该方法检验雷达精度 得到的结果与利用精轨卫星相比,残差小于0.3′,满足对雷达精度检验的要求。该方法不 仅可实现雷达精度检验的经常性,也可提高雷达精度检验的实时性和有效性。     

基于星敏感器的船载雷达误差修正参数解算方法

针对动态条件下船载雷达误差修正参数标定困难的问题,提出了基于星敏感器的船载雷达误差修正参数解算方法,该方法以安装于船载雷达天线的星敏感器测角数据为比对基准。总结了船载雷达标定方法的现状,介绍了基于星敏感器的船载雷达误差修正参数解算原理,推导了船载雷达误差计算公式和误差修正参数解算模型。通过计算雷达相对星敏感器的角度残差,采用最小二乘算法实现了误差修正参数的解算。最后,通过静态与动态试验对该方法进行了验证。试验结果表明,静态条件下,该方法与传统坞内标定结果相比一致性优于15″,动态条件下的一致性优于25″,说明该方法技术上是可行的。     

卫星入轨段多源测轨数据融合定轨的加权方法

针对卫星发射入轨段遥外测多种不等精度、不同类型的测轨数据放在一起定轨时的合理加权问题,采用基于微分轨道改进基本原理,推导得到适用于不同类测轨数据联合定轨的动力学条件方程,提出了依据不同测量数据均方差确定该测量元素对应的动力学条件方程权重的方法。仿真验算和实战数据检验表明,该方法充分发挥了分布于各种测轨数据中的高精度测元的作用,融合后的定轨精度得到显著提高。