针对星载单光子激光有效回波信号混杂于噪声中难以区分的问题, 提出一种基于统计直方图两步法的星载单光子数据去噪方法。先后采用沿轨小窗口直方图粗去噪与距离平方统计直方图精去噪, 实现星载单光子回波数据中的噪声光子有效剔除。利用该方法对美国星载单光子激光雷达先进地形激光测高系统(ATLAS)的强与弱波束、白天和夜间、平地与山地 3种典型情况下的回波光子数据进行实验, 结合 ATLAS官方去噪结果, 基于混淆矩阵统计去噪精确度。实验结果表明, 强波束数据去噪精确度为 98.86%, 弱波束数据去噪精确度为 96.94%; 夜间数据去噪精确度为 99.02%, 白天数据去噪精度为 98.86%; 山地数据去噪精确度为 96.28%, 平地数据去噪精确度为 96.94%。说明本文方法适用于常见的以上 3种典型情况下的星载单光子数据去噪。

本文概括高精确度碳纤维复合材料天线反射器的发展状况, 针对高精确度天线反射器在材料选择、结构设计、热稳定性分析、工艺成型等方面的若干基本问题, 详述高精确度固面天线反射器在材料、空间结构、热变形、工艺等科技领域的具体研究进展, 并总结高精确度天线反射器在航天领域需进一步考虑的科学问题及未来发展方向。

为提高激光诱导击穿光谱技术 (LIBS) 对水中重金属元素含量的检测精确度, 将 LIBS 技术分别与单变量定标 (SVCC) 和偏最小二乘法 (PLS) 分析方法相结合, 对 Cr、Mn、Ca 混合水溶液中的金属元素进行了定量分析。利用 PLS-LIBS 技术研究了样品中共存元素对分析元素的影响, 研究结果表明分析元素的检测精确度受共存元素的影响较大, 将共存元素与分析元素的分析线强度同时作为 PLS 模型的输入变量, 得到的分析元素浓度总预测相对误差明显减小。利用 SVCC-LIBS 方法检测 Cr、Mn、Ca 元素的浓度总预测相对误差分别为 14.3%、8.46%、6.35%, 而利用 PLS-LIBS 方法各相对误差分别改善至 2.30%、0.74%、0.03%, 其中 Mn 元素的浓度预测相关曲线线性度 R2 由 SVCC-LIBS 方法的 0.985 改善至 0.999, 表明 PLS-LIBS 技术能有效提高混合水溶液中微量金属元素的检测精确度。

基于全球导航定位系统(GNSS)的无源雷达是当前研究的热点。在基于距离和的定位方法中，GNSS 自身的时间同步误差和定位误差会降低定位精确度，考虑这些误差并结合全球四大GNSS 的信号特性和参数测量能力，推导了三维空间多发多收距离和定位精确度表达式以及克拉美罗下界(CRLB)。选取不同卫星和接收站数量进行了仿真分析，揭示了卫星数量、接收站数量与定位精度之间的关系。当忽略卫星位置误差时，接收站数量增长带来的定位精确度增长百分比对于任意辐射源数量为定值；若卫星位置误差增大，增加接收站数量对于定位精确度的改善程度会降低。所得结论可以为基于GNSS 的无源雷达辐射源选取与接收站布站提供理论参考。

针对混合视距/非视距环境中的移动节点定位，提出一种基于到达时间测量值和误差抑制的定位方案。首先，配备有超宽带无线电的节点随机移动，以收集到达时间测量数据，并执行最短路径距离选择算法得到包括一跳节点距离在内的非视距误差减小后的多跳节点距离；采用多维标度确定节点的初始位置；采用迭代三边测量法和误差积累管理相结合来获得定位节点位置。仿真实验结果表明，提出的定位方案的定位精确度优于其他几种常用方案。

随着太赫兹技术的迅速发展，太赫兹系统中使用的波导衰减器也成为研究热点。波导衰减器可以对太赫兹信号实现精确衰减和控制功率传输，在解决损耗、辐射和干扰等一系列问题中，具有特殊意义和不可替代的地位。而目前的波导衰减器将衰减片平行于电场放置在矩形波导内，破坏矩形波导传输线，容易造成射频泄露。本文基于吸收式波导衰减器工作原理，提出了一种衰减片垂直于矩形波导电场的波导固定衰减器，通过将衰减片贴在波导内壁，保证传输线完整。使用高频电磁仿真软件HFSS，通过改变衰减片的形状、位置等参数，优化回波损耗、衰减精确度等指标，最终完成110~170 GHz波导固定衰减器的研制。在110~170 GHz频率范围内，衰减器的回波损耗小于-27.5 dB，在20 dB的衰减时，衰减精确度小于±2 dB。

基于板载惯导模块的高精确度接收机提供的定位信息和姿态信息，通过旋转坐标系的方法，推导出地理坐标系下天线对星角度，并对现有的天线对星数学模型进行改进，引入地球卯酉圈曲率半径和天线高度，提高了地理坐标系下天线指向角度的精确度。另外，引入姿态信息，建立载体坐标系下天线对星角度模型，减少载体姿态变化带来的影响。最后通过仿真实验表明，改进的算法在一定程度上提高了对星角度的精确度。

针对四星时差定位系统，提出一种基于几何精度衰减因子(GDOP)的定位精确度分析方法。该方法基于四星时差定位原理推导三维定位精确度模型，理论分析时差测量误差与站址误差对该三维定位精确度模型的影响。通过仿真验证四星不同布站情况T型、Y型、方型及不规则型对定位精确度的影响，并进一步研究在不同布站情况下的基线长度、卫星轨道高度、目标高度等对定位精确度的影响。仿真结果表明，四星时差定位在Y型分布时具有最佳的定位精确度；并且定位精确度随基线长度与卫星轨道高度的增加而提高，随目标高度的增加而降低。

针对VSLAM视觉里程计中图像特征点匹配信息冗余、特征点误匹配率高导致里程计误差大的问题，提出一种基于ORB特征的改进视觉里程计算法。首先，针对在关键点提取过程中提取效率低和关键点分布不合理的问题，提出对图像进行模块分割，利用灰度变化率和子区域特征有效因子剔除低质量图像模块和关键点的方法。其次，针对在两帧图像匹配过程中对过多无效特征点进行匹配产生误匹配的问题，提出利用相机前一时刻位姿剔除当前帧图像中不在前一帧图像视野中的特征点。实验结果表明，改进后的视觉里程计算法较原始的算法在相机位姿估计中具有更高的精度。

为提高定位系统的定位精确度,提出一种前导四脉冲信号差分匹配滤波器到达时间(TOA)估计算法。使用双脉冲和四脉冲信号评估差分匹配滤波器,该算法提高了前导脉冲信号TOA估计精度。从脉冲个数、信噪比(SNR)角度对差分匹配滤波器输出的方均根误差进行对比,得到四脉冲信号TOA估计精确度优于单脉冲信号的结论。在SNR为20 dB时,四脉冲信号的TOA估计精确度达3.8947 ns,远低于国际民航组织规定的时间误差精确度最大值25 ns。天津机场终端区设置的ADS-B接收机接收到的实时数据和同等条件下的仿真数据均验证了所提算法TOA估计的精确度和稳定性。