极区
- 多操纵面气垫船的极区运动特性与控制方法研究
同于普通气垫船,极区气垫船在覆雪冰层上运动时,由于围裙与冰面的摩擦阻尼很小,气垫船在直航和回转操纵时,在侧风的影响下会产生较大的横漂或侧滑角。同时由于转艏阻尼力很小,严重时有可能产生“甩尾”现象,极难操控。而极地地形复杂,冰脊随处散布[3],在保证极区气垫船航行安全前提下,提高快速性及稳定性,有必要针对气垫船的极区运动特性和控制方法开展研究。美国相比较重视气垫船运动学模型及其控制方法技术的研究工作,Cumming[4]在国际上较早针对全垫升气垫船气垫兴波特
哈尔滨工程大学学报 2023年5期2023-06-03
- 极地通信导航及探冰设备现状与发展
正常行驶，这说明极区商业航行已具备一定经济性。随着北极航线通航能力不断增强，极区商业航行对通信导航（以下简称“通导”）保障能力需求日益迫切，由于目前执行极区商业航线的船舶较少，考虑到经济型以及研发难度，国内通导厂家对通导在极地特殊应用关注较少。本文对国内外极地通导及探冰设备现状进行梳理，对极地通导及探冰系统应用的特点、功能性能，以及构成一套完整的极地通导及探冰系统进行了一定分析和研究。由于北极地区自然环境的特殊性，通导设备保障需求在极地高纬度、高寒地区应用
船舶 2023年1期2023-03-05
- 惯导极区模拟测试船用IMU转换修正误差公式简化与分析
重要[1-3]。极区地图投影测绘、航线规划等技术发展迅速[4-5]，也促进了极区导航的发展。惯性导航设备作为一种重要的自主导航设备，在极区工作时为克服重力矢量与地球自转矢量方向趋于重合造成惯导陀螺罗经效应丧失的原理性问题，需要设计特殊的极区控制编排计算导航参数，即建立极区工作模式。目前惯导系统采取的极区编排和算法主要有格网导航方法[6-9]、横向导航方法[10-13]、平面坐标导航法等[14-16]，极区编排与传统惯导编排相比，导航性能、精度上均有差异[1
测绘学报 2022年9期2022-09-28
- 基于地球坐标系的全球惯性导航与组合导航方法
210012)极区导航是实现全球导航的重要组成部分，具备极区导航能力的现代飞机在全球航行中能突破航线规划的制约，针对特定的飞行任务，若能够飞跃极区则可以节省燃料和飞行时间，提升任务效率并增加经济效益。飞机在极区航行时，航行环境与常规地区有显著不同。受极区特殊的自然环境影响，卫星导航、天文导航在极区面临性能降低的问题，地磁导航、地形匹配导航则几乎不可用。因此，面对极区特殊的航行环境，惯性导航系统不依赖外部信息的特性使其成为完成极区导航任务的主要导航系统。然
测控技术 2022年6期2022-06-27
- 伪惯导建模的极区双速度模式惯性系对准算法
言随着全球变暖,极区活动将日益频繁。极区导航是运载工具在极区安全可靠航行的保障。然而,极区特殊的地理、电磁、气象、天文条件下,常用的导航方法(例如,地磁、无线电、天文、卫星导航等)在极区不能总是正常工作。不依赖外部环境的惯性导航设备则成为极区导航的重要技术手段。对于极区惯导系统,游移、格网、横向以及伪类地坐标系的惯导算法已经被提出,用于解决传统指北惯导在极区导航解算过程中所面临的问题。然而,极区初始对准仍是一个亟待解决的问题。捷联惯性导航系统(strapd
系统工程与电子技术 2022年5期2022-05-07
- 极区月壤和水冰形成演化机制及物理特性研究
纬度区域，而月球极区，尤其是永久阴影区至今还未开展过无人或载人的月面探测活动。阴影区长期没有光照[1-3]，科学家无法直接获取其表面光学影像，或利用月球轨道在特殊的位置处撞击坑底部，接收坑壁散射光获取影像来分析水冰的分布特征[4]。这也是吸引世界各航天大国纷纷制定极区探测任务的主要原因之一。从美国发射“克莱门汀号”（Clementine）探测任务开始，科学家将目光瞄准了月球极区，搭载的双基地雷达获取的永久阴影区回波信号发现了水冰的存在[5]。“月球勘探者号
深空探测学报 2022年2期2022-05-06
- 基于精密星历的极区卫星导航系统性能分析
150001)极区具有重要的航运[1]、军事及资源开发[2]价值。各类运载器要实现安全到达极区并顺利开展作业，必须依赖高精度的导航系统。因此，长航时、高精度、高可靠性的导航系统是极区开发的重要保障，极区导航随之成为研究的热点[3-4]。为了满足长航时、高精度、高可靠性的导航需求，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)[5]在导航系统中必不可少[6]。GNSS正常工作的前提是有足够可见卫星，且定位
科学技术与工程 2022年8期2022-03-30
- 极区横向地理系空间稳定型惯导算法研究
的商业价值。面对极区日益提升的经济价值以及战略意义，美、英、俄等国核潜艇已多次出入北冰洋，执行监听、侦查、巡航、演习以及训练等任务，由此可见，北极地区已经成为世界各国资源开发和军事扩张必争的战略重地。导航定位是各类海洋运载体实现极区到达、极区航行和作战任务开展的安全保障，但是极区的磁力线收敛、极昼极夜现象和多径效应，导致传统导航方法受到严重的干扰。惯性导航系统，鉴于其自主性好、抗干扰能力强、输出导航信息完备等优点，逐渐成为潜航器极区导航的理想选择。但是，惯
导航定位与授时 2022年1期2022-02-18
- 日晷投影和等距离正圆柱投影在极区航海图编制及航海应用中的比较
对北极地区（简称极区）特殊的地理环境，从海洋调查、海洋测量、航海图书编制等方面开展了大量研究与实践，取得了不少富有价值的成果。李树军等［1］对编制极区航海图需解决的投影选择、制图资料收集与利用、专题符号设计和海图分幅4个关键问题进行了探讨，初步给出了相应的解决方案。王海波等［2］提出了一种适用于极区的横轴墨卡托航海图：为改变横轴墨卡托投影航海图上极区经纬线网格为三角形的特性和提高极区导航定位的精度，构建了基于伪经纬线网的横轴墨卡托航海图，使得图上的极区相当
测绘地理信息 2022年1期2022-01-17
- 基于虚拟圆球模型的格网SINS/GNSS极区组合导航方法
考察任务将实施，极区精确导航将成为支撑极地考察的核心技术之一。惯性导航系统可以全自主地完成导航工作，是极区导航的主要设备。现代导航均以经线作为航向参考基准，使用经纬度来表示位置，而北极附近经线迅速收敛于极点，造成建立相对经线的航向参考基准越来越困难，使得传统的惯性导航系统在极区无法定向。目前，极区惯性导航的主流解决方案有横向坐标系[1]和格网坐标系[2]导航算法。地球作为导航解算的参照体，其模型的选择是惯性导航系统的重要参数，常采用传统圆球模型和旋转椭球模
导航定位与授时 2021年6期2021-12-02
- 极区航海导航与定位保障技术发展综述
，全球气候变暖，极区冰盖融化加速，国内外专家预测北极最早于2030 年可出现季节性无冰现象[1]。在经济全球化、区域一体化发展趋势下，极区在战略、经济、科研、环保、航道、资源等方面的价值不断提升，受到国际社会的普遍关注。例如，北极作为连接东北亚、欧洲、美洲三大经济圈最短的海上航道，可使穿越北极东北航道或西北航道的船舶，比绕行苏伊士运河或巴拿马运河航线至少节省40%的航程[2]；极区资源丰富，原油储量、天然气储量分别占全球总储量的13%和30%[3]。作为世
中国舰船研究 2021年5期2021-10-27
- 适应于极区的惯导系统传递对准技术研究*
在必要时可以穿越极区，而极区飞行可以实现直线飞行、缩短航程、增加有效作战载荷量、节省燃油、降低成本。另外，随着全球气温不断变暖，极区的经济价值及军事地位获得了逐步提升，世界各个经济政治强国都在不断地加强各自在极区的军事存在，以实现自身的经济利益。为保护我国在极区活动中的合法经济利益，提升我国在极区事务中的话语权，有必要针对极区的典型环境，开展相关技术研究，增强我军在极区执行护航、保护经济利益的能力，以及舰艇、飞机和武器装备在极区的作战能力。惯性导航系统由于
飞控与探测 2021年3期2021-10-26
- 中低纬度评估极区导航时IMU数据转换误差模型
益凸显。提前开展极区导航技术和装备研究十分必要。在极区进行航运、探索等活动中，惯性导航设备作为一种重要的自主导航设备，其极区工作性能的检验是一个重要和复杂的问题。特别对于地理位置相对远离极区的国家，在极区进行大规模海上航行试验周期长、成本高，实际实施十分困难[1]，因此需要研究基于中低纬度试验航次的被试惯导与参考基准的数据，采用一定方法推算评估被试惯导在极区采取相似运行轨迹和机动状态的精度性能，这项技术称为“惯性导航系统极区性能的中低纬度模拟测试技术”，本
中国惯性技术学报 2021年3期2021-10-17
- 水下航行器极区内对准以及格网导航技术
077)0 引言极区是地球球体的两端，临近地理极的区域，是地理纬度最高的区域。随着世界各大国间经济互通、航运交往的频繁，跨越极区的航路越来越受到重视，极区的军事、经济、自然资源等战略意义及重要性越发凸显。目前，各国在极区的科研活动都在加强。极区内水下对准及导航技术的研究，可使水下航行器具备全球导航能力，为实现极区内经济和军事战略提供理论支撑和技术储备。因此有必要开展水下航行器在极区内的导航及对准技术研究与关键技术探索，深入研究适应极区环境的对准和导航策略。
舰船科学技术 2021年8期2021-09-18
- 中低纬度下惯导极区性能模拟测试方法
境的开发,人类在极区领域的活动日渐频繁,极区航线不断开拓。极区导航能力成为船舶、飞机在极区航行过程中的重要科技支持。由于惯性导航系统独有的自主性、优良的可靠性,极区惯性导航成为研究的重点,而经线收敛、地球自转矢量与重力矢量趋于共线等问题,使得中低纬度适用的传统编排惯导算法失效[1]。针对此问题,前人也做了大量研究,主要有基于横向坐标系[2-4]、格网坐标系[5-6]、平面坐标系或地球坐标系[7]等编排的极区惯导算法,以及基于游移力学编排的算法、全球导航的算
系统工程与电子技术 2021年9期2021-08-23
- 北极超强气旋活动及其大气环流特征
这些向极输送进入极区的温带气旋即广义的北极气旋，主要生成于50°～60°N 之间，夏季陆地上生成的气旋更多，秋季到春季气旋在海洋上生成的比例小于陆地[15]，而北极气旋数量本身没有季节变化，强度上冬强夏弱[5-6]。从时间趋势来看，北极气旋的频数并没有显著变化，其强度在增强，持续时间在增长，同时气旋路径向极一侧偏移，极区的海平面气压（Sea Level Pressure,SLP）呈降低趋势[1,4,15-17]，在年代际变化尺度上，大尺度环流系统与北极气旋
海洋学报 2021年7期2021-08-21
- 极区中层尘埃粒子的带电效应
葛淑灿，李海龙*，蒙 林，王茂琰，RAUF Abdur，ULLAH Safi(1. 电子科技大学电子科学与工程学院 成都 611731；2. 电子科技大学物理学院 成都 610054)Polar mesosphere summer echoes (PMSEs) are strong radar echoes produced at polar latitude during the summer. This phenomenon is the first
电子科技大学学报 2021年4期2021-08-04
- 直升机极区海洋环境加速试验环境谱研究
护卫能力，但在两极区使用仍存在较大的限制。我国新建了极区科学考察破冰船，该船可满足无限航区要求、具备极区航行能力，能够在极区大洋安全航行的具备国际先进水平的极区科学考察破冰船[2]；该船在靠近艉部设有直升机甲板和直升机库，但目前极区科学考察配置的为俄罗斯Ka-32A11BC直升机。我国已在极区建立了2个度夏站和3个过冬站，并逐步增加。随着极区站点、极区科考船的不断增加，中国科学家的极区科考活动将日益频繁，科考地域将不断拓展，对适应极区特殊环境的科考、救护直
环境技术 2021年2期2021-07-03
- 极区电离层在磁坐标系下的世界时变化特征研究
吕建永研究论文极区电离层在磁坐标系下的世界时变化特征研究武业文1刘瑞源2张北辰2胡红桥2慈颖3姜明波4吕建永1(1南京信息工程大学数学与统计学院, 空间天气研究所, 江苏 南京 210044;2中国极地研究中心, 极地科学重点实验室, 上海 200136;3北京跟踪与通信技术研究所, 北京 100089;4北京应用气象研究所, 北京 100000)利用太阳活动低年2007—2010共计4年的COSMIC(Constellation Observing S
极地研究 2020年4期2021-01-14
- 极区间接格网框架惯性基组合导航算法
65）0 引言对极区的探索认知、开发保护和利用，是科技大国迈向科技强国的标志，是掌握全球科学发展话语权的必然。从20 世纪90 年代起，中国就已经开始实质性地参与到北极事务的处理中。为推进科技与经济的发展，我国已经广泛地参与到各类北极活动中，如今我国已成为北极科学活动的大国。虽然与俄罗斯、美国、加拿大、丹麦、挪威等近北极区国家相比，我国在北极航线与北极地区方面的地缘优势并不显著，但是我国北部疆域接近极区，边界政治、地理环境复杂，常有局部骚扰，巡航与空天防卫
导航定位学报 2020年6期2021-01-05
- 基于虚拟圆球法向量的极区惯性导航算法
10073）随着极区航线的开发，近年来极区导航已经成为了一个研究热点问题。由于惯性导航拥有极好的自主性，并且不受极区地磁变化和太阳风暴的影响，因此惯性导航已经成为极区重要的导航手段。极区子午线密集汇聚引起经度退化，极点附近纬度的正切正割计算奇异，使得传统的当地水平地理坐标系下的惯性导航解算误差急剧增大。目前极区惯性导航的主流解决方案有格网坐标系和横坐标系导航算法。这两种算法在圆球模型下会不可避免地产生原理性误差，而采用椭球模型进行导航解算则会使计算过程变得
中国惯性技术学报 2020年4期2020-12-14
- 多器联合月球极区探测通信系统设计
人员认识到了月球极区重要的科学研究价值和资源应用价值[2]。月球极区探测已成为当前国际深空探测的热点之一，主要的航天大国、航天机构纷纷启动或开展了月球极区探测任务[3-5]。国外规划中的各类极区任务已基本覆盖各种类地外天体探测器，包括详查探测器、着陆探测器、巡视探测器和机器人等。2019年，美国进一步确定了“阿尔忒弥斯1号”（Artemis 1）任务，预计在2024年进行载人登月。有别于“阿波罗”（Apollo）工程，“阿尔忒弥斯”任务的目标是人类在月球长
深空探测学报 2020年4期2020-11-12
- 月球极区探测的主要科学与技术问题研究
测。近年来，月球极区因矿产资源丰富、可能存在水冰，以及地理位置资源独特等因素，其科学价值和研究意义重大，正成为国际月球探测新的热点[1]。月球极区分为南极和北极，相较于北极，月球南极具有最古老、最大、最深的撞击坑，科学研究意义更大。近年来，欧洲航天局（European Space Agency，ESA）提出了月球南极探测计划，在月球南极建立“月球村”；俄罗斯也制定了月球南极探测规划，拟通过“LUNAR-25”～“LUNAR-29”共5次任务的实施，在南极建
深空探测学报 2020年3期2020-09-27
- 月球极区钻取采样技术
要共享平台。月球极区的资源，特别是水资源的分布及其存在形式是月球探测的重要科学目标之一，探寻水的存在对月球科研站的建立以及后续深空探测任务具有重大意义[1]。按照现有论证规划，“探月四期”工程第1次任务将对月球南极进行物质成分就位探测普查，特别是将选取永久阴影区内部作为探测区域，验证水资源存在于月球的科学推测。探测手段拟采用飞跃探测器进入永久阴影区，使用其上搭载的原位采样机具采集月壤样品，通过自身携带的科学仪器进行就位分析；“探月四期”第2次任务将对月球极
深空探测学报 2020年3期2020-09-27
- 基于地球坐标系的SINS/GNSS极区组合导航算法
033)0 引言极区冰层的快速减少，使北极航道逐渐成为新的海上交通动脉。随着对极区导航问题的日益重视，人们针对传统的力学编排方案在极区不再具备导航能力的问题，提出了诸多适用于极区导航的惯导力学编排方案，如极区平面导航、极区格网导航、横向坐标系导航[1]等。然而无论哪种形式的惯导编排，都会表现出惯导固有的特性，如稳定性、振荡性以及对初始条件做出的响应[2]，这些特性对惯导系统精度将产生严重影响。为保证舰船在极区可以长航时高精度工作，国内外学者对极区阻尼及组合
导航定位与授时 2020年4期2020-07-29
- 一种基于凝固地理系的捷联惯导极区导航算法
要飞机与舰船具备极区导航能力。目前，随着中国对两极地区经济以及军事需求的增加，国内对极区导航领域的研究也渐渐活跃。由于中国地理位置远离极地，客观上造成对极区探索的不足，对极区的研究也相对滞后，研发的航空惯导系统也不具备极区飞行的能力。传统的指北方位平台惯导力学编排在高纬度地区存在方位陀螺施矩困难的问题，捷联惯导则存在计算溢出问题。在高纬度地区纬度圈越来越小，最终收于一点，沿着纬度圈的运动半径也最终变为零：为了解决这个问题，游动方位惯导系统和自由方位惯导系统
中国空间科学技术 2020年2期2020-05-04
- 极区航海用惯性导航系统综述
001)0 引言极区对于我国的重要性主要体现在以下几点：首先，北极地区石油和天然气资源非常丰富，据权威统计，全球待发现的石油和天然气资源25%分布在北极地区[1-2]，从北极地区获得油气资源有利于我国能源供应的多样化，缓解进口油气资源所带来的战略压力；再有，从地缘分布上来说，北极连接美国、英国、俄罗斯等国家，其战略地位极其重要；另外，北极航道具有巨大的商业价值[3]，北极地区的冰层逐步融化将为人类呈现东北航线与西北航线2条战略通道，有利于我国的对外贸易。面
导航定位与授时 2020年2期2020-03-19
- 一种极区统一坐标系及其导航参数转换方法*
033）0 引言极区导航技术是对极区研究开发的重要基础，是近年来国内研究的热点。而极区坐标系是极区导航的基础性问题，影响极区时空基准的确立，所以对极区坐标系的研究具有重要的意义。传统导航方法应用于极区时，存在真航向、大地坐标系极点经度收敛、导航参数定义不再适用、传统地理坐标系不再适用等问题［1］。因此，极区导航必须采用新的极区坐标系和新的导航参数定义。目前为止，我国学者对极区导航的研究采用的极区坐标系众多，主要分为格网坐标系和横向坐标系两大体系。其中，格网
火力与指挥控制 2019年11期2020-01-08
- 月球极区着陆环境特性对比及探测建议
但近年来，月球两极区域因其特殊的地理位置与科学探测价值，特别是被科学界普遍认为存在水冰的永久阴影区，已成为未来月球探测的热点区域[1-2]。对极区开展着陆就位探测是最为有效、直观的探测手段，而着陆区选址的具体位置受到极区各类环境的影响。现有的探测数据表明，月球极区环境不同于已经成功着陆过的月球中低纬度区域，主要体现在：极区地形地貌更为复杂；长期处于低温环境下；太阳高度角低，极点附近存在极昼极夜现象，因而会出现持续光照区和永久阴影区。且月球南北两极之间也存在
航天器环境工程 2019年6期2020-01-02
- 极区机载SINS/CNS组合导航算法研究*
军事形势的变化,极区的能源、航运、科研及军事价值日渐凸显,各国在极区的活动日趋频繁,中国的极区事业也开始了以习近平同志为核心的新航程。《关于第十三个五年规划的纲要》中提出要“积极参与网络、深海、极地、空天等新领域国际规则制定”,指出中国要认识极地、利用极地、保护极地,为人类和平利用极地做出新贡献,积极参与极地战略新疆域的国际治理。由于极区、极区周边以及我国近极区北部边疆领域“两高两低三复杂”(两高:纬度高,海拔高;两低:气温低,气压低;三复杂:物理地形复杂
传感技术学报 2019年7期2019-08-14
- 极区惯导编排中地球近似模型的适用性分析
用于惯导解算。在极区，地球球体模型的几何误差减小，地球椭球模型的惯导解算复杂度增加，而且由于基于椭球模型的横向坐标系横向经纬线不正交的问题引入了编排原理性误差[3-5]，球体模型也被应用于极区惯导解算[6]中。在极区导航算法的进一步研究中，球体模型由于表达式简单得到了更广泛的研究。文献[7]研究了基于球体模型的极区组合导航算法；文献[8—10]分别提出基于球体模型的极区对准方法；文献[11]研究了基于球体模型的中低纬度对极区导航模拟方法。针对具体极区导航应
测绘学报 2019年3期2019-04-11
- 基于极球面投影的极区格网等角航线
角航线不再适用于极区航行[2]，极区航行通常采用大圆航线[3]。但是大圆航线上地理航向角快速变化、极区定向误差较大等问题不利于极区航行控制，为此1941年英国皇家空军Maclure中校结合极区极球面投影提出了极区格网导航技术[4]，使得大圆航线、格网导航技术和极球面投影配合使用成为一种早期解决极区航行问题的方案[5]。随着现代航海对精度和安全性的更高需求，早期极区航行方案也需要优化。对该方案进行分析主要存在以下4个问题：①大圆航线在极球面投影图上投影为非直
测绘学报 2019年1期2019-02-13
- 基于统一横向坐标系的极区地球椭球模型导航方法
10033）随着极区冰雪消融速度加快，极区战略地位提高，极区导航成为国内导航领域研究热点，与传统中低纬度导航不同，极区导航主要面临传统时空基准定义失效、墨卡托海图投影不再适用、惯导装备高纬度指向能力下降以及计算溢出等一系列问题[1]。极区导航坐标系是解决极区导航的基础。1995年，文献[2]提出横向坐标系解决了极点处惯导解算计算奇异的问题。文献[3-4]沿用横向坐标系的概念并在不考虑地理坐标系的情况下完成捷联惯导在横向坐标系下的导航编排方案。文献[5-6]
中国惯性技术学报 2018年5期2018-12-20
- 双轴旋转调制惯导系统的极区导航算法
100161）极区具有重大的经济和战略价值。北极地区的油气资源储备非常丰富。根据美国地质调查局的相关资料显示，全球待开采的油气资源总量中，有25%都分布在极区，其中原油储量占 20%，天然气储量占40%[1]。而极区冰面据相关资料显示，正以约每10年9%的速度消失，预计将在2060～2080年间完全融化，融化后亚欧美洲之间的航线能够缩短8000多千米，北极航道将成为连接大西洋和太平洋的最短的航道。但是由于北极地区的独特地理位置与环境，舰船在极区使用卫星导
中国惯性技术学报 2018年3期2018-08-27
- 数字
破冰船下水 突破极区20米当年冰的冰脊我国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船9月10日在上海下水，并正式命名为“雪龙2”号，标志着我国极地考察现场保障和支撑能力取得新的突破。该船融合了国际新一代考察船的技术、功能需求和绿色环保理念，采用国际先进的船艏船艉双向破冰船型设计，并具备全回转电力推进功能和冲撞破冰能力，可实现极区原地360°自由转动，并可突破极区20米当年冰的冰脊，船舶机动能力大幅提升。
绿色中国 2018年18期2018-01-19
- 热点速递
破冰能力，可实现极区原地360°自由转动，并可突破极区20米当年冰冰脊。根据计划，新船將于2019年上半年交付使用。【热点微评】将技术和本领掌握在自己手里，方能无往不利。【多地中小学调查：男教师，如何才能留下你？】“学校里男教师太少了，孩子缺乏阳刚气”“一年级开始除了体育教师，孩子没遇到过男教师”……据调查，全国教师队伍男女比例失衡现象普遍存在，学生年级越低，男教师配比比例越低。待遇不高、社会认同感低是被提及最多的原因。【热点微评】不同性别教师会在孩子的成
作文评点报·高中版 2018年46期2018-01-08
- 极区飞行法向量惯性导航算法原理
710129）极区飞行法向量惯性导航算法原理张广栋1，严恭敏2，翁 浚2，杨洪涛1（1.中国科学院 西安光学精密机械研究所，西安 710119；2.西北工业大学 自动化学院，西安 710129）为克服经典力学编排方案在高纬度地区无法定位定向的问题，提出了以地球坐标系为导航坐标系的法向量惯性导航力学编排方案。该方案采用法向量代替传统的经纬度坐标表示水平位置，适合于全球范围内进行导航。推导了法向量导航误差方程，可用于组合导航算法设计，从而对惯导误差进行校正，
中国惯性技术学报 2017年5期2017-12-02
- 极区格网惯性导航性能分析
450001)极区格网惯性导航性能分析彭文生，孙付平，蔡韧鸣，肖 凯，肖乐杰(信息工程大学 导航与空天目标工程学院，郑州 450001)针对传统惯导系统在极区因地理经线快速收敛导致无法精确定位定向的问题，提出一种利用格网坐标系直接获得格网航向进而优化惯导系统导航性能的方法：通过构建基于格网坐标系的导航方程和系统误差模型，重点分析采用格网坐标系的惯导系统在极区能够解决定向问题的原理。仿真结果表明，在极区使用格网坐标系代替地理坐标系作为导航系，能够较好地解决
导航定位学报 2017年2期2017-06-10
- 基于格网坐标系的极区惯导误差分析
信息精度无法满足极区船舶航行需求。为解决传统惯导在极区存在的问题,1941年英国皇家空军中校K.C.Macl提出格网导航的概念,并对格网导航的应用进行了一系列的研究与探索[3-6]。2013年起国内文献开始出现针对格网导航的相关研究,周琪采用地心地固坐标系下的位置坐标替代传统经纬度坐标用于飞机定位[7]。之后周琪又提出通过游移坐标系和格网坐标系间的方向余弦矩阵,间接获取格网航向和格网速度[8]。周琪还针对高纬度地区地理经线收敛造成的定位难题,结合军用大飞机
弹箭与制导学报 2017年4期2017-05-03
- Quasi-biennial oscillation signal detected in the stratospheric zonal wind at 55-65°N
极涡是一个存在于极区对流层中上层和平流层的大尺度气旋性环流系统， 是极区大气运动的主要特征。赤道平流层风场的准两年振荡，可以对行星波的传播进行调制，从而对北极极涡的强度产生影响。为了定量描述，赤道平流层风场的准两年振荡对北极极涡的影响，我们对表征北极极涡强度的55-65°N纬度带平流层纬向风进行了分析，提取出了北极极涡中的准两年振荡信号，并发现了该信号的纬向不均一性，120-180°E为高值区，25-45°E为低值区。1. IntroductionThe
- 基于横向地球坐标系的极区惯导机械编排研究*
横向地球坐标系的极区惯导机械编排研究*张汉武1王海波2张萍萍1(1.海军大连舰艇学院研究生管理大队大连116018)(2.海军大连舰艇学院航海系大连116018)地理经线在极区收敛于极点，这造成了以经线作为航向参考基准，位置用经纬度坐标表示的传统惯性导航系统机械编排在极区(尤其是极点附近)确定基本导航参数困难的问题。针对此问题，建立了横向地球坐标系，构建了伪经纬网，推导出横向坐标系与常规坐标系的变换及定向定位参数的转换关系。最后，提出并设计了以四元数表示舰
舰船电子工程 2016年8期2016-09-09
- 基于横向地球坐标的惯性导航方法
16018）针对极区经线迅速收敛于极点造成的传统惯导机械编排在极区不适用问题，提出了CGCS2000地球椭球体模型下基于横向地球坐标的惯性导航方法。在构建横向坐标系及伪经纬网的基础上，给出了横向惯导与传统惯导间导航参数的转换关系，推导了横向地理坐标系机械编排，建立了系统误差模型，并以某型船舶为例，通过系统性能的静基座、动基座仿真分析，研究了基于横向地球坐标的惯性导航方法在极区的适用性。仿真分析表明，基于横向地球坐标的惯性导航方法可以克服传统惯导在极区存在的
中国惯性技术学报 2016年6期2016-04-15
- 基于重构伪地球坐标系的捷联惯导初始对准算法
对准，也可以解决极区静态对准问题。最后，常规纬度和极区静态对准仿真证明了该算法具有优良性能。初始对准；伪地球坐标系；解耦；极区静态对准；捷联惯性导航捷联惯性导航（SINS）因其独特的优点被广泛用于定位、定向和导航。然而在进入导航之前，精确的初始对准必须要完成[1]，其结果的好坏将直接影响导航的精度，因此初始对准对 SINS是极其重要的。另外随着北极航道的开辟，极区导航变得越来越重要。但是由于极区特殊的地理、电磁条件，使得各种导航手段无法正常工作。惯性导航（
中国惯性技术学报 2016年6期2016-04-15
- 极区电离层闪烁特征初步分析
o Romano极区电离层闪烁特征初步分析冯 健1甄卫民2吴振森1刘 钝2Vincenzo Romano3（1.西安电子科技大学物理与光电工程学院，陕西西安710071；2.中国电波传播研究所，山东青岛266107；3.意大利地球物理与火山研究所，意大利罗马00143）介绍了中国在极区的电离层闪烁观测研究工作，通过对Sodankylä和Tromsø两个观测站2004年3月至2008年9月期间的电离层闪烁观测数据的统计分析，给出了太阳活动低年该地区电离层闪烁
电波科学学报 2015年2期2015-06-27
- 捷联惯导系统极区导航算法优化设计及误差特性分析
1）捷联惯导系统极区导航算法优化设计及误差特性分析张海峰，张礼伟，王兴岭，李 琳，仲 岩（天津航海仪器研究所，天津 300131）采用格网坐标系下的力学编排方案能够有效解决常规惯导系统力学编排方案在极区航向误差急剧发散且无法实现定位定向的难题。格网坐标系力学编排方案可以直接获得格网航向，以及地心地固坐标系下的位置坐标，且输出航向精度及定位精度不随纬度的增高而变差。通过深入研究格网坐标系力学编排方案的误差传播规律，详细分析了高纬度下格网航向保持高精度输出的数
中国惯性技术学报 2015年6期2015-06-15
- 捷联惯导系统极区动基座对准
1)捷联惯导系统极区动基座对准高 伟,叶 攀,石惠文,许伟通,奔粤阳(哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001)传统卡尔曼滤波对准只适用于中低纬度地区,不适用于极区。针对这一问题,提出惯性系下卡尔曼滤波对准作为极区对准方案。首先选择惯性系为对准坐标系,在惯性系内推导捷联惯导系统的速度误差方程和失准角方程,建立适用于极区对准的误差模型。以速度误差为观测量,结合误差模型建立卡尔曼滤波器并进行离散化处理。然后对该对准算法进行仿真,验证其在极区的可行性,
系统工程与电子技术 2015年3期2015-06-05
- 极区航行的船员资质要求及培训建议
待解决的问题。在极区航行的船舶面临着许多极地地区特有的风险，数十年来北极区域船舶的航行安全主要依赖于少数几个国家的少量有经验的高级船员，但这些人员数量有限，无法满足北极船舶安全航行的需要。随着大量船舶开始使用北极航线，有冰区航行资质的船员短缺问题日益突出。由于我国所处的地理环境限制，能够进行极区航行的船员更加缺乏。IMO 不断改变和修订相关公约内容，以适应极区现状;俄罗斯和加拿大等极区国家，针对船舶在本国水域的航行，特别是航行船舶船员，也制定了相应的规定。
航海教育研究 2015年2期2015-03-22
- 基于横坐标系的捷联惯导系统极区导航方法
系的捷联惯导系统极区导航方法李 倩1，2，孙 枫1，奔粤阳1，于 飞2（1.哈尔滨工程大学 自动化学院，哈尔滨 150001；2.哈尔滨工程大学 理学院，哈尔滨 150001）现有惯性导航系统机械编排在极区(特别是地理极点附近)不适用。针对该问题，提出了适用于捷联惯性导航系统极区使用的横坐标系导航方法。构建出横坐标系参考框架，推导出横坐标系和常规坐标系之间位置、速度和姿态信息的转换关系，建立了横坐标系捷联惯导系统的机械编排，并在此基础上分析其误差传播特性。
中国惯性技术学报 2014年3期2014-07-20
- 极区飞行间接格网惯性导航算法
710065）极区飞行间接格网惯性导航算法周 琪1,2，岳亚洲1,2，张晓冬1,2，田 宇1,2（1.飞行器控制一体化技术国防重点实验室，西安 710065；2.中航工业西安飞行自动控制研究所，西安 710065）为克服极区经线收敛引起的惯导系统定位定向难题，同时为实现中低纬度地区和高纬度地区导航算法形式的统一，提出了以游移方位惯导编排为内核的极区间接格网导航算法。推导了游移坐标系和格网坐标系间的方向余弦矩阵，以此可间接获取格网航向和格网速度，同时用地心
中国惯性技术学报 2014年1期2014-07-19
- 极区非奇异高斯投影复变函数表示
汉 430033极区非奇异高斯投影复变函数表示边少锋,李忠美,李厚朴海军工程大学导航工程系,湖北武汉 430033在高斯投影复变函数的基础上,引入复变等角纬度的概念,避免等量纬度在极点的奇异性。其次,在复变等角纬度的基础上引入复变等角余纬度,并将极点作为高斯投影的坐标原点,建立了极区非奇异高斯投影复变函数表示形式。最后,与传统高斯投影幂级数及以往复变函数表示式相比较,验证了该公式的准确性。新的极区高斯投影表达式克服了传统高斯投影分带的缺陷,使得高斯投影在极
测绘学报 2014年4期2014-07-02
- 极区航海技术与示范课程国际研讨会在沪召开
4年8月4日，“极区航海技术与示范课程国际研讨会”在上海浦东国际航运服务中心召开。本次会议由上海海事大学商船学院主办，国际海事大学联合会(IAMU)“极地航行示范课程”项目、交通运输部东海航海保障中心和特浦玛(上海)船舶科技有限公司协办。来自希腊爱琴海大学、波兰格丁尼亚海事大学、上海海事大学、东海航海保障中心、中国船级社、中国海运集团总公司、DNV 大中华区海事咨询部等中外机构的20 余位专家参加了本次会议。随着北极水域海冰的消融，北极航道的战略地位日益凸
航海教育研究 2014年3期2014-04-08
- 魅力无穷的极地微生物研究
重要的角色；包括极区海洋生态系统的结构与功能，以及海洋生物资源及其可持续发展，愈来愈成为人们普遍关注的问题之一。人类自南、北极分离出微生物后，各国的微生物学家相继在南、北极地区进行了大量的研究工作，证实了在极地冰、雪、水、土壤及岩石样品中广泛存在着各种类型的微生物。哪怕是最严酷的极地冰雪生态系统，也有丰富的微生物多样性。以极地海冰为例，作为地球上最寒冷的环境之一，其环境温度在0℃到-35℃变动；与淡水冰不同，海冰是个半固体矩阵，冰晶间弥漫着大小不等、充满卤
世界科学 2013年7期2013-09-07
- 我国科学家首次揭开“等离子体云块”神秘面纱
异的自然现象。在极区高空大气中，飘忽不定的“等离子体云块”常常对人类通讯、导航、电力设施和航天系统等造成危害。一个由中国极地研究中心主导的国际合作团队，首次揭开“等离子体云块”的神秘面纱。国际顶级学术期刊《科学》3月29日在线发表了这一研究成果。太阳时刻喷射着大量能量巨大的“太阳风”高速等离子体，不断撞击着包括地球在内的太阳系所有行星的大气层。地球之所以能免为伤害，是因为拥有天然屏障——全球性磁场。它可以有效阻挡和偏转大多数太阳风带电粒子，防止与地球大气层
中国科技信息 2013年8期2013-05-11
- 我国科学家对极区电离层“等离子体云块”的形成和演化过程研究取得重大突破
究张清和博士等在极区电离层“等离子体云块”的形成和演化过程的重要成果作为当期亮点刊登（Direct Observations of the Evolution of Polar Cap Ionization Patches, Sciecne,2013; 339 (6127): 1597-1600, Issue Highlights）。该论文由国家自然科学基金（项目批准号：41274149, 41104091,41031064, 40890164）等项目资助
中国科技信息 2013年8期2013-01-28
- PMSE规律性及形成机制相关理论综述
的一些变化规律、极区中层大气环境及分层结构。评述了PMSE形成机制相关理论存在的一些问题，提出了研究PMSE的新途径。PMSE;极区中层环境;分层结构1 引言极区中层夏季回波(简称PMSE)的研究是地球物理领域的热点问题，它对研究地球气候变化有着重大意义。PMSE是发生在夏季极区中层的一种异常强烈的雷达回波现象。1981年，Ecklun和Balsley (1981)首次利用VHF(频率为50MHz)雷达在Poker Flat，Alaska(65．13oN，
昌吉学院学报 2012年2期2012-09-02
- 极区冰下海洋自动剖面观测系统及其应用
春130024）极区冰下海洋自动剖面观测系统及其应用矫玉田1，史久新1，赵进平1，张雪明2，侯家强1（1．中国海洋大学海洋环境学院，山东 青岛 266100；2.东北师范大学物理学院，吉林 长春130024）中国第25次南极考察期间，于2008年12月，首次将国内研制的冰下海洋自动剖面观测系统用于南大洋考察，在普里兹湾沿岸海冰上开展冰下海洋观测，获得了连续数日的冰下上层海洋温盐剖面数据，为研究浮冰区次表层暖水提供了连续现场观测资料。文中简单介绍了自动剖面系
海洋技术学报 2010年4期2010-01-09