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    2021年 第8卷 第5期
    刊出日期:2021
    导航与控制
  • 基于DKF的IMU误差预测算法
    秦闪闪,陈夏兰,徐颖,马满帅,王莹,梁任腾,杨子佳

    摘要>作为导航领域常用的组合导航方式,全球导航卫星系统(GNSS)/惯性导航系统(INS)组合导航在GNSS信号失锁后,由于惯性测量单元(IMU)误差随时间迅速积累,其定位结果会偏离载体真实位置,导航精度下降。针对此问题,提出了一种长短期记忆网络(LSTM)辅助的算法,称之为深度卡尔曼滤波(DKF)算法。...详情点击
    2021.8(5):1-8  + 全文摘要(55)  + PDF  + HTML

  • 基于双目视觉的类脑三维认知地图构建方法
    王雅婷,刘建业,熊智,杨闯

    摘要>基于大脑导航神经细胞机理的类脑认知地图构建方法,为发展智能同步定位与地图构建(SLAM)技术提供了新思路。针对现有类脑认知地图构建精度不高的问题,提出了一种基于双目视觉的类脑三维认知地图构建方法。首先阐述了类脑三维认知地图系统的工作原理,然后论述了不同视觉里程计对认知地图精度的影响,研究了基于双目视...详情点击
    2021.8(5):9-17  + 全文摘要(27)  + PDF  + HTML

  • 摘要>传统的捷联惯导系统(SINS)晃动基座初始对准算法,如积分双矢量方法和多矢量Wahba方法等均需要精确的纬度信息,粗对准偏航角误差较大。针对此特点,提出了一种未知纬度条件下基于空间圆拟合的SINS初始对准方法。根据重力矢量在惯性系中绕地轴旋转包含北向信息的特征,以初始时刻凝固载体坐标系作为惯性系,首...详情点击
    2021.8(5):18-22  + 全文摘要(50)  + PDF  + HTML

  • 基于LEO辅助的北斗B1C高灵敏快速捕获算法
    张伟,董启甲,张爽娜,马跃,薛伟罗晨

    摘要>随着低轨(LEO)卫星数量的不断增加,利用LEO星座辅助增强GNSS导航性能已经成为一种新的趋势。针对低信噪比环境下B1C信号难以捕获的问题,提出了一种基于LEO辅助的B1C信号高灵敏快速捕获算法。首先对提升接收机捕获灵敏度进行了分析,对比了相干积分与非相干积分对于信号处理增益的影响,得出在低轨导航...详情点击
    2021.8(5):23-31  + 全文摘要(39)  + PDF  + HTML

  • 摘要>卫星导航信息辅助动基座对准过程中,速度噪声会影响对准精度和快速性,制约了旋转调制惯导角秒级高精度快速对准的实现。针对这一问题,提出了一种基于旋转调制惯导速度积分匹配的快速动基座对准方法,通过建立旋转调制惯导动基座对准误差方程和卡尔曼滤波观测模型,以消除动基座对准对载机特殊运动的要求。最后,在实验室静...详情点击
    2021.8(5):32-37  + 全文摘要(37)  + PDF  + HTML

  • 基于EMD-TFPF的仿生偏振光罗盘去噪方法
    赵成帅,吴新冬,赵东花,王晨光,刘晓杰,申冲

    摘要>为了提高仿生偏振光罗盘定向精度,降低罗盘在进行航向角测量时存在的高斯白噪声,基于经验模态分解(EMD)和时频峰值滤波(TFPF),设计了一种用于仿生偏振光罗盘的EMD-TFPF联合去噪方法。在去噪过程中,首先将含噪声的航向角信号分解为不同的模态,对不同模态采用不同窗长进行时频峰值滤波,进而改善了单一...详情点击
    2021.8(5):38-44  + 全文摘要(29)  + PDF  + HTML

  • 摘要>卫星星座优化设计与直接部署卫星或普通迭代计算后部署卫星等方法不同,目的是在有限的资源中达到更好的星座观测效果。通过使用遗传算法(Genetic Algorithm),在卫星星座构型模型的基础上,得到星座种群内对目标观测实效性较强、重访周期较短的卫星个体,并使用较优的卫星个体生成Walker星座组网,...详情点击
    2021.8(5):45-53  + 全文摘要(25)  + PDF  + HTML

  • 摘要>针对导弹直/气复合控制问题,提出了一种基于自适应神经模糊推理系统的导弹直/气复合控制系统设计方法。首先,建立了直/气复合导弹数学模型。然后,针对常规模糊控制设计严重依赖经验的问题,在模糊控制的基础上引入神经网络,通过样本数据学习建立自适应神经模糊推理系统(ANFIS),并设计了脉冲调宽调频调制器。最...详情点击
    2021.8(5):54-60  + 全文摘要(24)  + PDF  + HTML

  • 定位与授时
  • 导航卫星时频系统发展综述
    贺玉玲,何克亮,王国永,杜二旺,杜丽军,许风,孙云峰

    摘要>全球各大卫星导航系统近年来发展迅速,性能持续提升,其中卫星时频系统的高性能、稳定可靠和保持星间时频同步是系统实现高精度测量的基础。介绍了目前应用于各卫星导航系统的铷钟、氢钟、铯钟等星载原子钟和时频生成与保持技术的特点、发展概况及在轨应用情况。面向精度提升和自主运行能力提升的需求,分析了可能应用于下一...详情点击
    2021.8(5):61-70  + 全文摘要(51)  + PDF  + HTML

  • 一种低数据传输的多机器人实时视觉SLAM
    段胜青,熊智,赵耀,崔雨晨,周帅琳

    摘要>针对多机器人视觉SLAM在实际应用中带宽受限的问题,设计了一种低数据传输的多机器人实时视觉SLAM系统。系统中引入了NetVLAD神经网络模型,通过改进NetVLAD降低了多机器人回环检测的计算资源占用,提高了回环检测的实时性。提出了一种针对描述子缺失情况下的特征匹配算法,提高了回环检测与相对量测的...详情点击
    2021.8(5):71-78  + 全文摘要(28)  + PDF  + HTML

  • 摘要>当潜航器(AUV)进行输水隧洞巡检时,多普勒测速仪(DVL)声波会对前视声纳图像产生干扰,针对这一问题提出了一种从AUV上卸载DVL,直接从前视声纳图像中提取载体速度,而后和惯性测量单元(IMU)进行组合导航的方法。该方法根据前视声纳成像原理,建立起每相邻两帧声纳图像间载体的相对位移与配对特征点的图...详情点击
    2021.8(5):79-87  + 全文摘要(38)  + PDF  + HTML

  • GNSS复杂电磁环境综合监测测向与分析评估技术
    邹云飞,杨军平,王豪琛,刘鹏

    摘要>复杂的电磁环境是电磁辐射源集合与电波传播环境相互作用的总和。针对目前GNSS易受复杂电磁环境影响的问题,研究了GNSS复杂电磁环境综合监测测向与分析评估技术,提出了专用信道化监测方法、比幅与比相联合测向方法、卫星导航信号和电磁干扰信号综合分析方法以及GNSS复杂电磁环境影响效应分析评估方法,解决了现...详情点击
    2021.8(5):88-95  + 全文摘要(30)  + PDF  + HTML

  • 多系统混频非差非组合精密单点定位方法研究
    赵琳,李宏宇,侯毅男,杨福鑫,李亮

    摘要>多系统多频精密单点定位(PPP)因具有增加观测冗余信息、提高系统性能可靠性和提升导航性能指标等优势而被广泛研究。非差非组合PPP模型直接使用原始伪距和载波相位观测值,不做任何线性组合,适合多系统多频率的PPP数据解算。目前,各个系统虽已提供3个或更多频率,但除北斗系统外,其余系统无法保证全星座都提供...详情点击
    2021.8(5):96-102  + 全文摘要(31)  + PDF  + HTML

  • Android智能手机双频GNSS伪距差分动态定位性能分析
    王颖喆,胡捷,陶贤露,刘万科,朱锋

    摘要>随着智能手机全球导航卫星系统(GNSS)天线和芯片从单频单模向多频多模快速发展,基于其所衍生出来的位置服务(LBS)应用极大地便利了大众用户的日常生活。然而受限于低成本、低功耗的信号接收与处理单元,手机在无增强信息的情况下仅依赖伪距单点定位难以为用户提供稳定、高精度的导航服务。因此,基于小米8手机(...详情点击
    2021.8(5):103-110  + 全文摘要(51)  + PDF  + HTML

  • 基于iGMAS的国家标准时间精密授时系统
    武美芳,孙保琪,杨旭海,王格,王源昕

    摘要>UTC是国际标准时间。UTC(NTSC)是UTC的物理实现之一,是我国的国家标准时间,也是我国一切授时业务的基础。目前,广泛应用的GNSS授时精度可达10~50ns。随着现代信息社会的快速发展,数十纳秒的授时精度及事后处理的工作模式已无法满足需求。针对上述问题,设计了基于iGMAS的国家标准时间精密...详情点击
    2021.8(5):111-117  + 全文摘要(29)  + PDF  + HTML

  • 摘要>星载原子钟是卫星导航系统的关键设备,原子钟主要通过影响卫星钟差对定位精度产生影响,分析了GNSS星载原子钟性能对定位精度的影响。通过原理分析,建立了原子钟稳定度与卫星导航系统定位精度的关系。在不考虑控制段对星钟校准误差的前提下,将原子钟噪声与星上工作环境因素作为主要因素,分析了GPS-IIF铷钟和铯...详情点击
    2021.8(5):118-123  + 全文摘要(30)  + PDF  + HTML

  • 仪表与部件
  • 摘要>芯片级光钟是一种基于热原子中光频跃迁的新型光钟,近年来随着光子集成技术、激光技术和微机电技术的发展,该类光钟可以实现较小的体积和较高的精度,有望广泛应用于对体积、质量、功耗和精度敏感的各种国防装备中。介绍了国内外芯片级光钟技术的进展情况,阐述了芯片级光钟的相关技术,包括基于双光子跃迁的光频标技术、微...详情点击
    2021.8(5):124-132  + 全文摘要(30)  + PDF  + HTML

  • 摘要>在分析高稳定晶体振荡器(OCXO)工作原理的基础上,提出了一种改善晶体振荡器相位噪声的方法。通过低噪声主振电路设计、高精度控温电路设计及机电一体化设计等措施,设计研制了一种宇航用小型化超稳定晶体振荡器(USO),尺寸为99mm×88mm×55mm。经测试,产品短期频率稳定度为2.11×10-13/1...详情点击
    2021.8(5):133-138  + 全文摘要(27)  + PDF  + HTML

  • 摘要>针对现有空间三轴机抖激光陀螺因通道间放电耦合引入了零偏误差导致陀螺性能损失的问题,提出了一种高精度空间三轴谐振腔改进设计实现方案。该方案从空间三轴激光陀螺与单轴激光陀螺放电系统的差异出发,分析了空间三轴激光陀螺不同放电状态引入零偏误差的机理,明确了高精度空间三轴激光陀螺各通道的放电电流控制需求。同时...详情点击
    2021.8(5):139-145  + 全文摘要(26)  + PDF  + HTML

  • 基于解耦矢量控制的五相永磁同步电机容错控制策略
    高岩,张新华,王贯,王天乙,宋志翌

    摘要>针对五相永磁同步电机两相开路故障的运行工况,提出了一种基于解耦矢量控制理论的故障容错控制策略。该策略通过在两相开路故障下的同步旋转坐标系内建立电机的数学模型,构造解耦变换矩阵,将电流控制中id和iq轴解耦,达到两相开路故障下容错运行的目的。仿真结果表明,在五相永磁同步电机两相开路故障下,基于解耦矢量...详情点击
    2021.8(5):146-152  + 全文摘要(27)  + PDF  + HTML

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