To improve the tracking accuracy and stability of an optic-electronic target tracking system,the concept of generalized synergic target and an algorithm named error-space estimate method is presented.In this algorithm...To improve the tracking accuracy and stability of an optic-electronic target tracking system,the concept of generalized synergic target and an algorithm named error-space estimate method is presented.In this algorithm,the motion of target is described by guide data and guide errors,and then the maneuver of the target is separated into guide data and guide errors to reduce the maneuver level.Then state estimate is implemented in target state-space and error-space respectively,and the prediction data of target position are acquired by synthesizing the filtering data from target state-space according to kinematic model and the prediction data from errorspace according to guide error model.Differing from typical multi-model method,the kinematic and guide error models work concurrently rather than switch between models.Experiment results show that the performance of the algorithm is better than Kalman filter and strong tracking filter at the same maneuver level.展开更多
针对正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制系统中均衡器性能不佳及线性滤波器复杂度较高等问题,提出了一种LU(Lower-Upper)分解与迭代最小均方误差(Iterative Minimum Mean Square Error, IMMSE)均衡器结合的OTFS系...针对正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制系统中均衡器性能不佳及线性滤波器复杂度较高等问题,提出了一种LU(Lower-Upper)分解与迭代最小均方误差(Iterative Minimum Mean Square Error, IMMSE)均衡器结合的OTFS系统信号检测算法(LU-IMMSE)。该算法依据时延多普勒域稀疏信道矩阵的特征,采用一种低复杂度的LU分解方法,以避免MMSE均衡器求解矩阵逆的过程,在保证均衡器性能的前提下降低了均衡器复杂度。在OTFS系统中引入一种IMMSE均衡器,通过不断迭代更新发送符号均值和方差这些先验信息来逼近MMSE均衡器最优估计值。LU-IMMSE算法通过调节迭代次数可以有效降低误比特率。在比特信噪比为8 dB时,5次迭代后的LU-IMMSE均衡器误比特率相比传统的MMSE均衡器降低了约11 dB。随着迭代次数的增大,较传统IMMSE算法降低了计算复杂度。在最大时延系数为4、符号数为16的情况下,与直接求逆相比,所提出的低复杂度LU分解方法降低了约91.72%的矩阵求逆计算复杂度。展开更多
实时轨道、钟差产品的精度和完好性是实现全球卫星导航系统精准可信定位服务的重要前提。以2022年中国科学院(Chinese Academy of Sciences,CAS)实时轨道、钟差产品为例,从产品精度及精密单点定位精度两个方面评估实时轨道、钟差产品性...实时轨道、钟差产品的精度和完好性是实现全球卫星导航系统精准可信定位服务的重要前提。以2022年中国科学院(Chinese Academy of Sciences,CAS)实时轨道、钟差产品为例,从产品精度及精密单点定位精度两个方面评估实时轨道、钟差产品性能,并根据全球均匀分布的100个虚拟测站计算得到的瞬时空间信号用户测距误差(instantaneous signal-in-space user range error,IURE),分析实时轨道、钟差产品的空间信号用户测距误差分布特性,计算CAS实时轨道、钟差产品的完好性支持信息。试验结果表明,以德国地学研究中心提供的事后精密产品为参考,GPS和Galileo的轨道精度优于5 cm,钟差标准差(standard deviation,STD)优于0.08 ns,BDS和GLONASS的轨道精度优于15 cm,STD优于0.3 ns;选取全球分布测站以静态仿动态方式进行精密单点定位测试,四系统组合定位的3D方向精度均方根(root mean square,RMS)优于4 cm,收敛时间优于11 min。GPS和Galileo的IURE RMS优于4 cm,同时IURE分布峰度基本在10以内,偏度绝对值基本在0.5以内,可接受为高斯分布;GLONASS的IURE RMS在10 cm以内,但是各卫星IURE的偏度和峰度之间差异较大,尖峰厚尾情况较为严重;BDS的IURE RMS优于11 cm,但是不同类型卫星的IURE分布不同,且BDS-3上海微小卫星工程中心的卫星具有较为明显的双峰特性。对于星座故障和卫星故障先验概率,GPS星座故障先验概率最小为5.2×10^(-5),除BDS-2外,其他系统星座故障先验概率小于1.0×10^(-3);GLONASS卫星故障先验概率达到2.7×10^(-3),Galileo卫星故障先验概率最小为8.7×10^(-4)。对于空间信号用户测距误差的包络标准差和标准差,GPS和Galileo卫星的两种标准差差异均在4 cm以内;GLONASS卫星的两种标准差差异基本大于5 cm;相较于标准差,BDS-2和BDS-3的包络标准差差异较大。展开更多
基金supported by the Hi-Tech Research and Development Program of China.
文摘To improve the tracking accuracy and stability of an optic-electronic target tracking system,the concept of generalized synergic target and an algorithm named error-space estimate method is presented.In this algorithm,the motion of target is described by guide data and guide errors,and then the maneuver of the target is separated into guide data and guide errors to reduce the maneuver level.Then state estimate is implemented in target state-space and error-space respectively,and the prediction data of target position are acquired by synthesizing the filtering data from target state-space according to kinematic model and the prediction data from errorspace according to guide error model.Differing from typical multi-model method,the kinematic and guide error models work concurrently rather than switch between models.Experiment results show that the performance of the algorithm is better than Kalman filter and strong tracking filter at the same maneuver level.
文摘针对正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space, OTFS)调制系统中均衡器性能不佳及线性滤波器复杂度较高等问题,提出了一种LU(Lower-Upper)分解与迭代最小均方误差(Iterative Minimum Mean Square Error, IMMSE)均衡器结合的OTFS系统信号检测算法(LU-IMMSE)。该算法依据时延多普勒域稀疏信道矩阵的特征,采用一种低复杂度的LU分解方法,以避免MMSE均衡器求解矩阵逆的过程,在保证均衡器性能的前提下降低了均衡器复杂度。在OTFS系统中引入一种IMMSE均衡器,通过不断迭代更新发送符号均值和方差这些先验信息来逼近MMSE均衡器最优估计值。LU-IMMSE算法通过调节迭代次数可以有效降低误比特率。在比特信噪比为8 dB时,5次迭代后的LU-IMMSE均衡器误比特率相比传统的MMSE均衡器降低了约11 dB。随着迭代次数的增大,较传统IMMSE算法降低了计算复杂度。在最大时延系数为4、符号数为16的情况下,与直接求逆相比,所提出的低复杂度LU分解方法降低了约91.72%的矩阵求逆计算复杂度。
文摘实时轨道、钟差产品的精度和完好性是实现全球卫星导航系统精准可信定位服务的重要前提。以2022年中国科学院(Chinese Academy of Sciences,CAS)实时轨道、钟差产品为例,从产品精度及精密单点定位精度两个方面评估实时轨道、钟差产品性能,并根据全球均匀分布的100个虚拟测站计算得到的瞬时空间信号用户测距误差(instantaneous signal-in-space user range error,IURE),分析实时轨道、钟差产品的空间信号用户测距误差分布特性,计算CAS实时轨道、钟差产品的完好性支持信息。试验结果表明,以德国地学研究中心提供的事后精密产品为参考,GPS和Galileo的轨道精度优于5 cm,钟差标准差(standard deviation,STD)优于0.08 ns,BDS和GLONASS的轨道精度优于15 cm,STD优于0.3 ns;选取全球分布测站以静态仿动态方式进行精密单点定位测试,四系统组合定位的3D方向精度均方根(root mean square,RMS)优于4 cm,收敛时间优于11 min。GPS和Galileo的IURE RMS优于4 cm,同时IURE分布峰度基本在10以内,偏度绝对值基本在0.5以内,可接受为高斯分布;GLONASS的IURE RMS在10 cm以内,但是各卫星IURE的偏度和峰度之间差异较大,尖峰厚尾情况较为严重;BDS的IURE RMS优于11 cm,但是不同类型卫星的IURE分布不同,且BDS-3上海微小卫星工程中心的卫星具有较为明显的双峰特性。对于星座故障和卫星故障先验概率,GPS星座故障先验概率最小为5.2×10^(-5),除BDS-2外,其他系统星座故障先验概率小于1.0×10^(-3);GLONASS卫星故障先验概率达到2.7×10^(-3),Galileo卫星故障先验概率最小为8.7×10^(-4)。对于空间信号用户测距误差的包络标准差和标准差,GPS和Galileo卫星的两种标准差差异均在4 cm以内;GLONASS卫星的两种标准差差异基本大于5 cm;相较于标准差,BDS-2和BDS-3的包络标准差差异较大。
