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基于非相干积分的GNSS弱信号捕获被引量：9: 2014年; 当接收机天线被建筑物遮挡或信号被强噪声淹没时,接收机为正常捕获信号,需进行长时间相干积分和多次非相干积分以提取全球卫星导航(GNSS)弱信号,但长时间相干积分会因为导航数据位跳变导致积分后信号能量衰减影响捕获,且多次非相干积分会带来平方损耗限制了对弱信号的捕获能力。针对这一问题,该文在非相干积分基础上提出以最大能量为准则估计最优导航数据位方法,消除导航数据跳变对积分时间长度限制,从而提高弱信号的捕获能力。捕获仿真结果表明:该方法能大幅提高增益,可捕获到20dBHz的弱信号。; 郑伦贵尤政张高飞赵书敏; 关键词：弱信号

天基合成孔径系统的光学特性: 2014年; 针对国内外天基合成孔径系统光学特性研究中忽略轨道运动规律的问题,该文开展了基于轨道运动学规律的天基合成孔径构型设计和光学特性研究。通过对星间相对运动方程解析解的分析,设计了同轨道面和不同轨道面两种不同构型的天基合成孔径系统方案,并进行了对比分析。结合具体构型,通过对基线覆盖率和调制传递函数(MTF)两个核心光学性能的研究,提出了旋转分时成像方法解决稀疏孔径MTF分布缺陷问题。仿真结果显示:通过"4个子卫星+1个主卫星"构型10次旋转成像叠加,可以实现某些光学特性与同等尺度单孔望远镜等效的目标。该方法有效解决了传递函数分布问题,在理论上实现了天基合成孔径等效成像。; 王梦赑张高飞尤政王翀; 关键词：卫星编队合成孔径构型光学特性

天空散射光偏振成像噪声建模与分析被引量：3: 2017年; 仿生偏振导航是近年来兴起的一种新原理导航方式,对天空光进行成像可以获得更为丰富的天空散射光的偏振信息以及分布特征,有利于提高偏振导航传感器的精度和抗干扰能力。根据现有的Stokes参量测量偏振光的原理以及成像装置的噪声模型,对基于Stokes参量法的偏振角度测量噪声进行了建模,并根据模型进行了仿真分析。仿真结果表明:提高相机的信噪比(SNR)能够显著提高偏振成像的质量,当相机的SNR大于44 d B时,天空偏振角度的测量标准差将优于1°/像素;得到了0°,60°,120°和0°,45°,90°检偏器分布模式下对不同偏振角度的入射光测量噪声的统计分布特征。尽管0°,60°,120°的检偏器布置方案相对于0°,45°,90°的检偏器布置方案有着更大的计算复杂度,但在使用相同信噪比相机的情况下,该布置方案的噪声更小。该结论将对天空偏振光成像装置的构建及其误差分析与补偿技术提供参考。; 卢皓赵开春尤政黄考利

三自由度动量球渐变色编码与方位测量: 2017年; 针对动量球转子全姿态空间测量的应用需求,该文对转子按照经纬度渐变的颜色编码方案进行了改进,分析了编码纬度范围与传感器分布之间的关系,提出一种按照三正交轴渐变的颜色编码方案,该编码方案具有颜色分布均匀,颜色矢量与坐标值之间的映射关系更为直接等特点。仿真实验验证了2种渐变色编码测量方案在全姿态空间范围内快速方位测量的可行性,比较了2种方法的测量误差,结果表明:按照三轴渐变色的编码方式具有更好的测量精度。; 张高飞潘成刚范春石

微动量轮高精度滑模变结构控制被引量：5: 2015年; 基于滑模变结构算法研究了小卫星微动量轮的精确控制。在系统整体控制框架的基础上,对微动量轮动力学模型进行了分析;结合理想模型引入纹波电压、摩擦系数不确定性、扰动力矩等干扰因素,完善了微动量轮动力学模型。设计了等效滑模变结构控制算法,并对控制率参数进行了仿真优化。通过MATLAB仿真,对比分析了滑模变结构控制和常规PI控制在转速控制和力矩控制两种模式下的特性。最后,实验设计了微动量轮样机。仿真结果表明:基于滑模变结构控制的微动量轮转速控制精度达到±0.5r/min,从0加速到2 000r/min的时间为18s,均明显优于PI控制。实验结果表明:利用滑模变结构控制的微动量轮转速控制精度达到±0.9r/min,从0加速到2 000r/min的时间为26s。上述结果显示:利用滑模变结构控制算法可以有效克服微动量轮控制中的干扰因素,提高转速控制精度和输出力矩稳定度,缩短转速变化响应时间。; 王梦赑张高飞尤政田宁; 关键词：小卫星滑模控制仿真计算

GNSS接收机的一种快速捕获方法研究被引量：12: 2014年; 动态环境中GNSS接收机与GNSS卫星之间的高速径向相对运动导致GNSS信号产生多普勒频移,为适应信号多普勒频移的大范围变化尽快进入跟踪环节,接收机需快速捕获到载波多普勒频移和伪码相位并及时更新环路参数。针对传统捕获方法搜索时间长、捕获困难的问题,基于信号时频域特性提出一种适用大范围多普勒频移、同时实现载波多普勒频率和码相位的快速捕获方法并进一步通过频域相角确定载波精确多普勒频率。仿真结果表明该方法捕获时间为传统捕获的8‰,载波域捕获法的36%,频率分辨率为10 Hz。该方法运算量小、捕获时间短,在保持高检测概率情况下使捕获结果满足后续跟踪环路要求。; 郑伦贵尤政张高飞马林赵书敏; 关键词：GNSS接收机多普勒频移快速捕获分辨率

采用连续旋转检偏器的天空偏振光探测装置设计与实现被引量：9: 2014年; 为了实现对运动目标与天空散射光的偏振分布模式进行快速、有效的探测,根据连续旋转检偏器光强度透射的数学模型,利用光电传感器的积分特性,设计并构建了采用连续旋转检偏器的偏振成像探测装置。测试结果表明,该装置对偏振光的角度的测量精度优于0.069°(3σ),偏振度的测量精度优于0.12%(3σ)。一幅偏振图像的探测时间达到0.7 s。在偏振度低于4%的情况下,仍可以探测到有规律的偏振分布模式,其抵抗恶劣天气的性能优于现有的偏振导航探测装置。; 卢皓赵开春马强尤政

改进型卫星多学科设计优化算法被引量：1: 2014年; 针对传统卫星多学科优化(MDO)方法存在优化问题容易陷入局部最优或无法收敛、计算量过大等缺陷,该文通过改善优化模式、引入遗传算法(GA)的方式对卫星协作优化方法(CO)进行了改进。针对协作优化算法在优化过程中容易陷入局部最优的问题,提出了一种基于局部搜索过程的混合遗传算法(GALS)。使用经典的Rosenbrock函数问题进行了性能测试,发现该算法是一种柔性灵活、能不断扩展和进步的开放式算法,能在保持各学科自治的基础上,异步并行地搜索系统最优解。该算法在实际卫星设计中已进行了多次应用验证,均取得了比传统优化算法更好的效果。; 王梦赑张高飞尤政; 关键词：卫星总体设计

基于偏振成像的方位角度解算算法的设计与验证被引量：5: 2014年; 成像式偏振导航传感器较点源式偏振导航传感器,具有精度高、抗干扰能力强的优势,但目前尚无一种有效的成像式偏振导航算法。该文分析了天空偏振分布模式中太阳子午线在传感器平面上投影的特征,推导出在传感器平面内有且只有一条直线,其上的偏振角度为90°且这条直线就是太阳子午线;根据太阳子午线的这一特性,提出一种基于偏振成像的太阳方位角解算算法。使用偏振成像验证平台对算法进行了验证。在实际天空偏振环境的测量中,太阳方位角的测量重复精度优于0.074°(3σ)。; 卢皓赵开春尤政王晓初; 关键词：HOUGH变换

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国家高技术研究发展计划(2013AA122601)

文献类型

领域

主题

机构

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传媒

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