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自适应抗干扰天线在飞行器导航系统中的应用研究

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自适应抗干扰天线在飞行器导航系统中的应用研究

2009年全国天线年会

作者：彭云王遂学陈莽李欣冀张宇翔肖继红北京航天长征飞行器研究所

飞行器上的卫星导航接收系统在复杂电磁环境中易受到干扰,不能发挥应有的精确定位导航目的。自适应抗干扰天线系统,可以极大提高导航接收系统抗干扰能力,目前国内在工程应用还处于起步阶段。本文简要介绍了自适应天线系统的原理和工程... 详细信息

飞行器上的卫星导航接收系统在复杂电磁环境中易受到干扰,不能发挥应有的精确定位导航目的。自适应抗干扰天线系统,可以极大提高导航接收系统抗干扰能力,目前国内在工程应用还处于起步阶段。本文简要介绍了自适应天线系统的原理和工程研制情况,结合相应的测试和试验,证明自适应抗干扰天线系统在高速飞行器上的应用是可行的。

关键词：自适应卫星导航飞行器应用研究

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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用于飞行器视觉导航的地平线检测算法

北京航空航天大学学报 2011年第7期37卷 849-854页

作者：付丙岛王广彪丁文锐李红光北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所北京100191

结合航拍视频序列的特点与视觉导航系统的需求,提出了一种基于图像区域相似性和禁忌搜索算法的地平线拟合视觉导航算法.从航拍视频序列中提取单帧图像,并做下采样去噪等相应预处理;初始化禁忌搜索算法的初始解等参数,结合适配值函数,拟... 详细信息

结合航拍视频序列的特点与视觉导航系统的需求,提出了一种基于图像区域相似性和禁忌搜索算法的地平线拟合视觉导航算法.从航拍视频序列中提取单帧图像,并做下采样去噪等相应预处理;初始化禁忌搜索算法的初始解等参数,结合适配值函数,拟合图像中的地平线;用禁忌搜索算法的特赦准则和收敛准则评判拟合的准确性,直到适配值函数值满足收敛准则为止,得出最优解;分解出飞行器的横滚角和俯仰角,并由横滚角和俯仰角的大小决定下次参数校正的间隔,输出结果给控制系统.实验结果表明,与传统视觉导航方法和基于Hough变换的方法相比,此算法具有无参考、实时性好和抗噪性强等特点.

关键词：视觉导航禁忌搜索地平线拟合 Hough变换

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基于视惯融合的无人飞行器导航数据仿真方法

飞控与探测 2022年第4期5卷 44-49页

作者：张逸舟曾庆化许睿王景琪罗怡雪南京航空航天大学自动化学院导航研究中心南京211106 南京航空航天大学先进飞行器导航、控制与健康管理工业和信息化部重点实验室南京211106 南京航空航天大学江苏省物联网与控制技术重点实验室南京211106

无人飞行器在卫星信号拒止情况下难以获得较高的导航精度。为此,需要研究基于载体自身传感设备的自主导航定位方法。立足于飞行器平台的视觉惯性紧耦合算法架构VINS-Mono,提出并设计了一种视觉惯性数据仿真方法,针对匀速直线运动过程无... 详细信息

无人飞行器在卫星信号拒止情况下难以获得较高的导航精度。为此,需要研究基于载体自身传感设备的自主导航定位方法。立足于飞行器平台的视觉惯性紧耦合算法架构VINS-Mono,提出并设计了一种视觉惯性数据仿真方法,针对匀速直线运动过程无法恢复视觉尺度的问题,进行了初始化运动轨迹补充。仿真研究结果表明,该方法补充的轨迹能够很好地对齐视觉与惯性信息并恢复尺度,实现导航参数的正确求解。在理想条件下,500m平飞范围内定位误差占比不超过真值的3.5%,可作为评估卫星拒止环境下无人飞行器视觉惯性组合导航性能的参考方案。

关键词：无人飞行器卫星信号拒止 VINS-Mono 初始化仿真方法

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一种高超声速飞行器组合导航故障检测方法

系统仿真学报 2017年第8期29卷 1809-1814页

作者：李海林张斌吴德伟卢虎空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

飞行器高超声速飞行时,多普勒频移增大,GNSS捕获跟踪易丢失,CNS也会造成光线传播误差,使天体跟踪出现问题。提出了一种高超声速飞行器残差χ2-Fuzzy ARTMAP快速神经网络INS/GNSS/CNS组合导航故障检测方法,给出了高超声速飞行器INS/GNSS/... 详细信息

飞行器高超声速飞行时,多普勒频移增大,GNSS捕获跟踪易丢失,CNS也会造成光线传播误差,使天体跟踪出现问题。提出了一种高超声速飞行器残差χ2-Fuzzy ARTMAP快速神经网络INS/GNSS/CNS组合导航故障检测方法,给出了高超声速飞行器INS/GNSS/CNS组合导航系统故障诊断原理,推导了残差χ2检验法的检测函数公式和Fuzzy ARTMAP快速神经网络原理算法,研究了残差χ2-Fuzzy ARTMAP快速神经网络组合导航故障检测实现方法。仿真结果表明该检测方法比传统残差χ2检验法更准确及时有效实现故障检测和隔离,并且得到的姿态、位置和速度信息精度更高,提高了临近空间高超声速飞行器INS/GNSS/CNS组合导航体系的精度和可靠性。

关键词：临近空间高超声速飞行器组合导航故障检测残差X2检验法 FuzzyARTMAP神经网络

基于非开普勒轨道的高超声速临近空间飞行器自主天文导航研究

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空间科学学报 2012年第6期32卷 874-880页

作者：李海林吴德伟空军工程大学信息与导航学院西安710077

针对航天器自主导航方法不适合高超声速临近空间飞行器的问题,研究了基于非开普勒轨道的高超声速临近空间飞行器自主天文导航方案.论述了基于非开普勒轨道的自主天文导航机理,通过对高超声速临近空间飞行器受力分析,建立了动力学方程;... 详细信息

针对航天器自主导航方法不适合高超声速临近空间飞行器的问题,研究了基于非开普勒轨道的高超声速临近空间飞行器自主天文导航方案.论述了基于非开普勒轨道的自主天文导航机理,通过对高超声速临近空间飞行器受力分析,建立了动力学方程;利用矢量倒数法则推导出空间运动方程;设计了基于非开普勒轨道的状态模型和基于星光折射间接敏感地平的观测模型,采用卡尔曼滤波进行了仿真验证.仿真结果表明,基于非开普勒轨道的高超声速临近空间飞行器自主天文导航可达到较高的位置和速度精度.

关键词：非开普勒轨道,高超声速临近空间飞行器,天文导航,星光折射间接敏感地平

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高超声速飞行器快速平滑自适应二阶滑模控制

哈尔滨工业大学学报 2020年第12期52卷 35-41页

作者：文成馀江驹余朝军朱平先进飞行器导航、控制与健康管理工业和信息化部重点实验室(南京航空航天大学) 南京210016

为解决高超声速飞行器在爬升的过程中存在严重匹配/非匹配不确定性的问题,提出了一种新型的自适应超螺旋滑模控制方法以抑制爬升段存在的匹配不确定性,并将该方法与滑模微分器相结合,以解决爬升段存在的非匹配不确定性.首先用滑模微分... 详细信息

为解决高超声速飞行器在爬升的过程中存在严重匹配/非匹配不确定性的问题,提出了一种新型的自适应超螺旋滑模控制方法以抑制爬升段存在的匹配不确定性,并将该方法与滑模微分器相结合,以解决爬升段存在的非匹配不确定性.首先用滑模微分器估计反馈线性化模型中速度和高度的各阶导数,以缩小反馈线性化模型与原模型的差距;其次在传统超螺旋滑模的基础上,加入线性项以提高收敛速度;将积分项中不连续的符号函数连续化,保证控制输入的平滑性,更大程度削弱抖振;针对未知上界复合干扰,设计了一种自适应参数可增大可减小的自适应律,保证参数既不过大估计,又可放宽初值的选取,保证收敛速度.仿真结果表明:改进后的控制方法可实现状态量在有限时间内跟踪上指令信号,完成控制要求;且相较于传统超螺旋滑模控制算法,改进的控制方法控制输入更加平滑,收敛速度更快,从而验证了该方法的有效性以及先进性.

关键词：高超声速飞行器爬升段超螺旋滑模快速平滑自适应

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一种航天器热平衡试验温度稳定判据确定方法

宇航学报 2016年第10期37卷 1263-1270页

作者：孟繁孔赵亮卿恒新范宇峰满广龙范含林北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对典型航天器热控设计与传热过程特点,建立了设备与舱体动态耦合换热集总参数模型。提出了一种基于热时间常数的航天器热平衡试验温度稳定判据确定方法,给出了双节点耦合换热型航天器系统的热时间常数定义,建立了热平衡温差与温度变... 详细信息

针对典型航天器热控设计与传热过程特点,建立了设备与舱体动态耦合换热集总参数模型。提出了一种基于热时间常数的航天器热平衡试验温度稳定判据确定方法,给出了双节点耦合换热型航天器系统的热时间常数定义,建立了热平衡温差与温度变化率的对应关系。提出了基于Levenberg-Marquardt最小二乘法温度曲线拟合的热时间常数实时修正方法,该实时修正方法可用于多节点耦合换热航天器热平衡温度稳定判据确定。讨论了目前广泛采用的航天器热平衡试验温度稳定判据的适用性,研究结果可用于指导航天器热平衡试验中温度稳定判据确定。

关键词：热平衡试验温度稳定判据热时间常数热控

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新一代飞行器导航制导与控制技术发展趋势

航空学报 2024年第5期45卷 146-170页

作者：杨卫平航空工业西安飞行自动控制研究所西安710075

系统梳理了航空导航制导与控制技术的国内外发展现状,通过需求牵引、原理机理、产品实现、应用服务等方面的对比,分析了存在的差距并剖析了原因。在航空飞行器支撑体系化协同作战的大背景下,将网络化、体系化、智能化要求作为技术发展目... 详细信息

系统梳理了航空导航制导与控制技术的国内外发展现状,通过需求牵引、原理机理、产品实现、应用服务等方面的对比,分析了存在的差距并剖析了原因。在航空飞行器支撑体系化协同作战的大背景下,将网络化、体系化、智能化要求作为技术发展目标,在支撑新质作战概念、高精度自主导航、多体协同飞行器控制、新一代核心器件研发、下一代飞行器控制管理统一架构5个方面提出了导航制导与控制技术未来的发展重点和方案路线,最终在技术和管理2个层面提出行动建议,为引导中国优势创新资源有效联合,面向未来装备发展需要推进国防科技迈向高质量发展道路提供参考。

关键词：导航制导与控制航空飞行器高精度自主导航飞行控制飞行器管理

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高超声速飞行器组合导航体系效能评估

火力与指挥控制 2017年第1期42卷 21-26页

作者：李海林吴德伟张斌赵颖辉何晶空军工程大学信息与导航学院西安710077

集合当今世界高精尖端技术的高超声速飞行器,单一或简单的组合导航方式已经无法保障其高超声速全球到达的飞行任务。研究了一种INS\GNSS\CNS组合导航体系方案,与典型的INS\GNSS组合导航系统方案相比较,并采用改进的贝叶斯法融合算法对... 详细信息

集合当今世界高精尖端技术的高超声速飞行器,单一或简单的组合导航方式已经无法保障其高超声速全球到达的飞行任务。研究了一种INS\GNSS\CNS组合导航体系方案,与典型的INS\GNSS组合导航系统方案相比较,并采用改进的贝叶斯法融合算法对这两种导航方案进行综合效能评估。结果证明,该评估方法切实可行,便于计算应用,证实了INS\GNSS\CNS组合导航体系保障高超声速飞行器作战能力更强。

关键词：高超声速飞行器组合导航体系贝叶斯法算法效能评估