摘要:对目前导航卫星授时接收机面临的干扰模型和应对措施进行了归纳总结。结合授时接收机工作原理和特点，给出了授时接收机加固的通用框架。在此基础上，对授时接收机加固技术的发展趋势进行了分析，提出了基于钟差辅助和网络辅助的两种干扰检测方法。前者充分利用了多系统多卫星钟差数据的冗余性和本地时钟的特性，后者则利用了授时接收机网络具备数据通信和广域覆盖的特点。通过干扰检测结果给出完好性评估并引导授时接收机的工作模式，可以提升复杂干扰环境下卫星授时的可靠性和完好性。

摘要:干扰和多径是影响接收机导航定位性能的两个主要因素。针对卫星导航接收机的抗干扰问题，提出了一种基于两级滤波结构的卫星导航天线阵抗干扰算法。第一级滤波采用功率倒置算法抑制干扰，通过相关解扩提高卫星信号的信噪比，并估计出其空间特征矢量。第二级滤波用估计得到的卫星信号空间特征矢量对第一级滤波输出信号进行加权处理，从而形成指向卫星信号方向的主波束来进一步提高信噪比。仿真结果表明，该算法的性能明显优于功率倒置算法，且非常接近传统的波束形成算法，不需要阵列校正以及姿态测量单元辅助，其实现代价远小于传统的波束形成算法。

摘要:阵列信号处理技术因其能够提供空域分辨能力已被广泛应用于卫星导航接收机领域以实现抗干扰和多径抑制。根据干扰和多径信号对导航接收机基带处理影响的不同提出了一种以数字相关器为界线划分的抗干扰与多径抑制两级处理结构：第一级处理在解扩前估计阵列接收数据的空时协方差矩阵，根据干扰信号功率远大于导航信号及噪声的特点利用子空间投影技术实现抗干扰；第二级处理在解扩后进行空间平滑解相干处理，利用基于Householder变换的广义旁瓣相消技术进行波束形成以实现多径抑制。理论分析和仿真结果表明，该级联处理技术能够有效地压制强干扰，并显著减小多径信号对导航接收机伪码测量的影响。

摘要:采样协方差矩阵求逆是空时抗干扰算法的基本运算单元，但由于其运算量随时域抽头个数急剧增长，直接限制了空时抗干扰技术在卫星导航接收机中的应用。针对该问题，提出了基于块Toeplitz矩阵快速求逆的空时抗干扰方法。通过采用新的协方差矩阵近似计算方法，使得该矩阵同时为块Toeplitz矩阵与Hermite矩阵，并运用块Toeplitz矩阵的快速求逆算法，将时域抽头个数为K的计算复杂度从O［K³］降至O［K²］。理论分析和仿真结果表明，在阵元数为4、时域抽头为15的典型情况下，相比现有矩阵求逆方法，该算法的抗干扰性能损耗小于1dB，但计算量可降低约2/3。

摘要:全球导航卫星系统频域抗干扰接收机中，普遍采用数控振荡器生成本振信号。由于硬件约束，通常需要对数控振荡器进行相位截断。而数控振荡器相位截断是否合理对抗干扰性能影响较大。针对该问题，从数控振荡器相位截断导致的本振杂散着手，从理论上分析其对混频和频域抗干扰环节的影响。在此基础上，给出一种数控振荡器查找表地址位宽的理论计算模型，使得接收机的载噪比损耗接近无数控振荡器相位截断的频域抗干扰接收机。仿真结果表明，抑制带宽大于100kHz、干信比小于80dBc的窄带干扰时，计算的数控振荡器查找表地址位宽不超过10bit。与无数控振荡器相位截断的频域抗干扰接收机相比，采用数控振荡器混频的抗干扰接收机的载噪比损耗最多增加0.6dB。

摘要:由于难以获得免时定位算法所需的接收机概略位置，提出模糊搜索的粗时定位方法。为减小搜索空间，在位同步后优选几何精度因子值较好的4颗卫星通过遍历伪距模糊的方式进行位置估计，并基于伪距残余均方根最小准则选出最合理的位置估算结果。根据概略位置恢复所有卫星的完整伪距。利用5状态的免时定位算法估计接收机位置。使用11个国际卫星导航服务观测站的观测数据对算法进行验证，结果表明，在概略位置未知情况下该方法能够实现粗时定位，且定位精度与直接使用完整伪距的精时最小二乘定位精度相当。

摘要:针对探月飞行器月球公转轨道上的卫星导航定位问题，以高轨道飞行器卫星导航定位的研究为基础，采用多全球导航卫星系统联合定位的方法进行仿真。分析了载波功率与噪声功率密度比为15dBHz的弱信号捕获门限下，各系统联合定位时波束主瓣和旁瓣的可用性，同时对各系统联合情况下的精度因子值进行分析。仿真结果表明：当接收到的卫星天线辐射的主瓣和旁瓣信号均高于载噪比门限时，全球导航卫星系统的三系统或四系统的联合能满足实时定位条件；而旁瓣损耗不加以补偿时，接收信号载噪比低于门限并导致任意联合方式均无法完成定位。各系统联合的精度因子分析表明：单系统或双系统联合的几何精度因子变化剧烈，四系统联合相比三系统联合的几何精度因子下降16.93%；三系统联合定位方案中，美国全球定位系统、中国的北斗卫星导航定位系统与欧洲的伽利略卫星导航定位系统联合方案的几何精度因子值变化最平稳，为最佳选择。理论分析和仿真结果为探月飞行器定位技术研究和星载多系统接收机设计提供参考。

摘要:北斗导航定位系统播发三个频率观测值，有助于载波相位整周模糊度的快速、准确固定。传统的几何无关模型三频载波相位模糊度固定算法通常采用遍历整数搜索的方法确定载波相位-伪距组合系数，组合后的噪声因子较大，模糊度固定成功率不高。在分析了北斗系统伪距测量误差特性的基础上，给出了加权组合噪声因子的定义及其约束下的最优组合系数的求解方法。采用Hatch滤波提高电离层延时误差实时估计精度，成功固定三组线性无关组合系数对应整周模糊度，进而确定基础整周模糊度。利用北斗系统短基线、长基线实测数据对算法性能进行了验证，实验表明：提出的算法可优化超宽巷、宽巷组合噪声因子20%以上，模糊度固定成功率提高10%~18%左右，30s历元平滑后的基础模糊度固定成功率可达90%以上。

摘要:码相位鉴别器作为延迟锁定环的主要组成部分，其性能直接影响了接收机伪码的跟踪精度。针对输入信号有限字长效应对鉴相器性能的影响，提出一种新的基于信号统计特性的分析方法，分析了归一化早迟幅度鉴相器输入信号有限字长对输出性能的影响。理论分析和仿真结果表明，字长效应在输入信号高信噪比下比低信噪比时明显，随着信噪比的增加，由有限字长导致的伪码跟踪精度损失将增加，而当输入信号采用4bit以上的量化时，字长效应对伪码跟踪性能的影响将可忽略。该结论可用于指导接收机低功耗小型化设计。

摘要:复杂环境下的多普勒频移变化及信号功率衰减均会造成载波跟踪偏差较大甚至失锁，针对标准卡尔曼滤波算法跟踪机动目标时不能同时满足高动态及高灵敏度要求的问题，提出一种基于变维卡尔曼滤波的载波跟踪算法。引入机动和非机动两种载波跟踪模型，通过机动检测因子监视载波动态变化，实时高效地切换载波跟踪模型，从而实现对载波机动和非机动状态的自适应跟踪，抑制机动改变引起的较大误差突跳。理论分析和仿真结果表明，该算法在低至30dBHz弱信号环境下，相比基于标准卡尔曼滤波的跟踪算法，其在目标动态突变时相位跟踪误差减小约37.5%，频率跟踪误差减小约77%。

摘要:基于我国2天交会对接方案，通过合理减少定轨、变轨参数计算与指令上传及不可测控区域占用的飞行圈次，建立了5圈快速交会对接的调相变轨方案，采用四脉冲修正特殊点变轨算法进行求解。给出了满足调相段终端控制精度所需要的定轨精度，分析了追踪航天器入轨精度、追踪航天器入轨远地点高度、目标轨道高度、调相段终端瞄准点等参数对最优初始相位角范围的影响规律。简要分析了为获得需要的初始相位角，目标航天器的调相策略及追踪航天器可能的发射机会。

摘要:空间绳网系统是一种新型轻质空间柔性结构，具有很大的应用价值。针对地面环境和太空环境下的不同受力特性，推导空间绳网动力学模型；通过地面试验验证仿真模型的可信度；基于展开面积、飞行距离等性能参数，仿真分析空间绳网展开过程中的绳网位形、应力分布以及能量变化等动力学特性，分析轨道高度、捕获方向和发射参数对展开效果的影响。

摘要:利用CUDA Fortran语言发展了基于图形处理器（GPU)的计算流体力学可压缩湍流求解器。该求解器基于结构网格有限体积法，空间离散采用AUSMPW+格式，湍流模型为k-ω SST两方程模型，采用MPI实现并行计算。针对最新的GPU架构，讨论了通量计算的优化方法及GPU计算与PCIe数据传输、MPI通信重叠的多GPU并行算法。进行了超声速进气道及空天飞机等算例的数值模拟以验证GPU在大网格量情况下的加速性能。计算结果表明：相对于Intel Xeon E5-2670 CPU单一核心的计算时间，单块NVIDIA GTX Titan Black GPU可获得107～125倍的加速比。利用四块GPU实现了复杂外形1.34亿网格的快速计算，并行效率为91.6%。

摘要:小型电动垂直起降飞行器的悬停续航性能取决于推进系统的性能。基于电池、电机、电调的质量模型和螺旋桨的推力-功耗关系，利用电池的恒流放电模型建立了垂直起降飞行器的续航时间评估模型，分析了推进系统参数和有效载荷对飞行器续航性能的影响规律，研究结论可用于电动垂直起降飞行器的总体设计和推进系统选型。

摘要:利用弹道规划设计了针对临近空间高超声速飞行器的拦截弹道。分析了临近空间高超声速目标拦截问题，将其定性为临近空间的远程高超声速拦截，并提出弹道规划需求；设计了一种两级助推的拦截弹，建立了考虑地球曲率和自转的拦截弹质点平面运动模型；根据弹道规划需求设计弹道约束，以末速最大、与终点距离误差最小和全程热量最小为指标建立拦截弹弹道规划问题；采用粒子群算法求解弹道，结果表明：符合约束的规划弹道是高抛再入形式，与比例导引弹道和准最佳弹道相比，拦截弹大部分时间飞行在大气层外，有效降低了气动热效应影响和对弹体材料的性能需求，且为末制导段提供良好的初始工作环境。

摘要:针对锥形运动对弹体稳定性的影响，建立了导弹锥形运动控制的非线性数学模型，通过引入复攻角的概念，使难以用解析手段处理的非线性模型转换成可解析的一般模型。根据线性化模型分析了导弹复攻角运动方程，推导了制导控制系统参数的稳定控制域范围，分析了控制系统阻尼回路和控制回路对导弹锥形运动稳定性的影响规律，提出了锥形运动控制的稳定性判定方法。仿真结果进一步验证了该判定方法的可行性和正确性，为导弹锥形运动的制导控制系统设计提供了依据。

摘要:为满足空间数据实时处理的需求，提高航空摄影测量系统在线处理能力，研究一种在线摄影测量的理论与方法，运用嵌入式架构设计一种在线摄影测量系统，使用可编程门阵列（FPGA）方法、高级精简指令集机器组合数字信号处理器（ARM+DSP）方法等嵌入式计算技术建立专门的硬件运行环境，移植并优化现有算法到嵌入式系统中，实现摄影测量数据的在线处理。机载航摄实验结果表明，该方法能够实现对摄影测量数据进行快速稳定的在线处理，验证了运用嵌入式架构的在线摄影测量的可行性，把摄影测量的处理效率提高到了一个更高的水平，同时也进一步拓宽了摄影测量技术的应用领域。

摘要:针对多相机对点目标的运动轨迹测量，提出不同时间信息条件下的多目轨迹交会法。对点目标运动轨迹进行时间多项式参数化描述，再将多个相机观察目标的系列视线与目标的参数化运动轨迹进行交会，通过最小化物方残差，确定出目标的运动轨迹。相对于传统的多目交会测量模式，本方法不仅能够有效地提高测量精度，而且能够在多相机之间观测不同步，或者时间未对准，甚至无时间信息的情况下仍得到目标的运动轨迹参数。相对于单相机测量模式时要求相机必须运动，多目情况下不要求相机自身运动。仿真实验和真实实验验证了该方法的有效性和高精度。

摘要:为解决求解双材料界面裂纹应力强度因子等断裂参量的困难，在常规单元位移模式中引入界面裂纹尖端位移场，构建加料界面裂纹单元和过渡单元的位移模式，推出了加料有限元方程。采用不同的加料单元和过渡单元配置方案，建立了方形板中心界面裂纹和矩形板单边斜界面裂纹的加料有限元模型，求解有限元方程直接得到应力强度因子，与解析解的结果对比，表明该方法具有较高的精度，可方便地推广应用于界面裂纹的计算分析中。

摘要:进行了12.7mm穿甲枪弹侵彻钢管约束混凝土和PVC管约束混凝土厚靶试验，建立了硬芯枪弹侵彻深度公式，研究了钢管约束混凝土的抗侵彻性能。结果表明：钢管约束混凝土靶的破坏模式与无约束混凝土靶存在显著不同，其核心混凝土侧面出现了环向裂纹；相对于无约束混凝土靶，钢管约束混凝土靶的抗侵彻能力明显提高，并具有较强的抗多发打击能力。

摘要:在简要介绍水下地形辅助导航基本概念的基础上，从地形辅助导航算法、水下数字地图技术、水下地形辅助导航试验等方面，详细介绍了水下地形辅助导航所涉及各方面的主要问题及研究进展，并对下一步研究方向及应用做出指引与展望。

摘要:针对高速机动目标的拦截问题，研究了一种考虑导弹自动驾驶仪动态特性的零控脱靶量有限时间收敛制导律。对导弹-目标三维相对运动几何关系进行解耦，并考虑导弹的自动驾驶仪动态特性，推导了一种新型三维零控脱靶量模型；在此基础上，基于自适应滑模控制理论和有限时间稳定性理论，选取俯仰平面和偏航平面的零控脱靶量为滑模面，设计了零控脱靶量有限时间收敛三维自适应滑模制导律；对该制导律的稳定性和有限时间收敛特性进行了分析和证明。仿真结果表明，与比例制导律相比，所设计的制导律可使导弹的零控脱靶量在有限时间内收敛到零，且具有更高的制导精度。

摘要:针对爆磁压缩发生器高精度延时起爆控制的要求，建立了基于电路控制延时方案的最佳起爆时序模型，分析了其时序误差散布。设计了一种爆轰驱动飞片型高功率放电开关，通过数值仿真分析了开关的耐压能力及飞片变形。实验测试了6发开关的闭合放电性能，数据表明：开关两极间电压5kV时未出现击穿现象，闭合响应时间分布在66±5μs以内、标准差2.7μs，开关导通时间≥900μs，放电效率接近90%。采用小型爆磁压缩发生器与延时控制系统进行了联调实验，结果表明：爆磁压缩发生器运行时刻与电流峰值时刻相差1.8μs，延时误差7.8%，延时控制系统满足高精度起爆控制的要求。

摘要:针对浮球式惯性平台系统的标定与初始对准问题，提出了一种基于姿态角的连续翻滚自标定自对准方法。根据浮球平台工作原理，建立了惯性器件误差模型，推导了浮球平台的姿态动力学方程；设计了平台在重力场连续翻滚的施矩方案；利用分段线性定常系统和输出灵敏度理论分析了系统的可观性。仿真结果表明，该方法可以同时实现平台系统42项误差系数的高精度标定与初始对准，有效地提高了系统的测量精度。

摘要:应用AUTODYN仿真软件，对一种复合战斗部方案的爆炸成型弹丸成型性能进行了分析，结果表明，相对于传统布局方案，破片方案更改后改变了药型罩的成型过程，导致爆炸成型弹丸形状变差从而降低了毁伤性能。通过对结构参数影响进行分析，提出了优化方案，解决了破片方案调整后爆炸成型弹丸的成型问题。

摘要:毋庸置疑，剩余使用寿命预测对于设备的健康管理越来越重要。近年来粒子滤波方法被越来越多地应用到设备寿命预测技术当中，这是因为粒子滤波方法能更好地解决非线性非高斯系统滤波问题，而且能够获得不确定度信息。但该方法的预测性能却过度依赖于预测模型，并且对于模型参数的初始分布也比较敏感，这在一定程度上限制了粒子滤波预测方法的进一步发展。针对基本粒子滤波预测方法的不足，提出了一种基于退化速率跟踪粒子滤波的通用预测框架，以历史观测数据的退化速率统计规律作为指导来跟踪目标数据的退化速率，实现对粒子滤波预测方法的简化，并将该方法用于轴承和锂离子电池的剩余使用寿命预测，验证了方法的有效性。

摘要:为精确分析部分频带干扰下伪码跟踪误差，需要考虑伪码的非理想随机特性。引入伪码的精细功率谱模型，对比分析了不同带宽干扰下基于简化谱和精细谱的码跟踪误差。定义了相对误差系数，用以定量描述伪码非理想随机特性对码跟踪误差的影响。当干扰带宽增大时，相对误差系数逐渐减小，伪码非理想随机特性对码跟踪误差的影响逐渐减小，基于简化谱的分析趋近于基于精细谱的分析。结合GPS L1 C/A码，给出了相对误差小于0.2的最小干扰带宽，并将其作为基于简化谱分析的适用条件。研究表明当干扰带宽大于伪码周期的频率的300倍时，伪码非理想随机特性导致的码跟踪精度变化可忽略，反之，则需要基于精细的功率谱模型进行码跟踪精度分析。

摘要:基于人工社会的计算实验使应急管理的定量分析与研究成为可能。然而，应急管理模型涉及多个学科与领域，具有多层次、非线性和多粒度等特点，需要一套规范的流程来指导人工社会的模型建立和模型管理。论文梳理了面向应急管理的模型体系，提出了基于领域特定建模的人工社会建模方法，解决了多领域建模问题；研究了模型的形式化描述与编码问题，并实现了模型的有效管理；结合“甲型H1N1”病程模型，详细论述了模型的构建方法与管理问题，为面向应急管理的计算实验提供一体化的模型服务。

摘要:网络中心战背景下的网络化防空反导体系的作战过程复杂，目前国内外对其建模与仿真的研究尚处于探索阶段。介绍了网络化防空反导体系的典型作战特点，分别从目标、武器和指控三个角度开发了网络化防空反导体系的作战模型，并设计了接力制导的仿真实验案例，实验结果体现了网络化防空反导体系的作战过程，对防空反导体系的效能仿真具有一定的推动作用。

摘要:在分析超图和作战协同相关概念基础上，采用形式化方式对抽象化的作战协同关系进行了描述，定义了协同关系矩阵，创新性地根据超图相关概念构建了作战协同超图模型，并根据模型定义了顶点度和关联系数等支持作战协同关系分析的特征参数。通过实验建立了某想定数据中的火力协同关系超图模型，并进行了度和关联系数的分析，实验结果证明了作战协同关系超图模型的可用性。