该项目于 2017 年 1 月进入里程碑 B(解除了里程碑 C 的要求)。该项目旨在提供 M 代码功能,这将提高威胁程度降低环境中的 GPS 信号可用性。MGUE 增量 1 供应商的最终软件和硬件版本不断延迟,这继续导致 MGUE 增量 1 主导平台测试计划的延迟,这增加了寻求实施 MGUE 的平台的风险。因此,陆军和海军陆战队决定不将陆基 MGUE 增量 1 卡部署在各自的平台上。由于专用集成电路过时且产量有限,各军种已转向市售的 MGUE 衍生 M 代码接收器以继续满足 PNT 要求。这些系统将在 MGUE 增量 1 项目记录之外进行操作测试。
随着系统越来越依赖该技术,对全球定位系统 (GPS) 基础设施的干扰对国家安全和经济构成了威胁。干扰和欺骗等 GPS 干扰方法的普遍性为对手提供了多种机会,可以渗透和注入虚假数据到军事、银行、航运、电子商务、运输和其他关键经济部门等各种系统。GPS 欺骗检测方法的研究需要创新和新颖的方案来应对所带来的挑战。随着计算机系统处理能力的提高,人工智能方法已成为检测和报告这些网络威胁的主要候选方法。本论文研究了机器学习和数据分析在识别军事 GPS 上的虚假数据注入尝试中的应用。该研究结合了实时和模拟的 GPS 消息流量数据来训练和测试机器学习算法以识别威胁。将无监督和监督学习方法应用于数据集有助于推进 GPS 欺骗问题的研究,并被证明是监控 GPS 流量的有效工具,同时为 GPS 基础设施提供另一层安全保障。
CAPSTONE 是…… • 一颗 12U 立方体卫星,将作为第一颗进入近直线晕轨道 (NRHO) 的航天器,该轨道的目的地是 Gateway,Gateway 是 NASA 的 Artemis 计划的一部分,是绕月前哨。 • 预计将成为第一个在地月空间飞行的立方体卫星。 • 计划使用自己的推进系统耗时 3 个月到达月球周围的目标目的地。 • 计划绕月球这一区域运行至少六个月,以了解轨道特性并进行技术演示。 • 通过验证创新导航技术和验证 NRHO 的动态,帮助降低未来航天器的风险。 • 计划于 2021 年搭载 Rocket Lab Electron 火箭发射。
本论文“基于无线定位系统测量的航天器编队飞行导航算法”特此批准,部分满足机械工程 - 力学工程领域哲学博士学位的要求。
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Acq O&M - 收购相关运营与维护 ACAT - 收购类别 ADM - 收购决策备忘录 APB - 收购计划基准 APPN - 拨款 APUC - 平均采购单位成本 $B - 十亿美元 BA - 预算授权/预算活动 Blk - 区块 BY - 基准年 CAPE - 成本评估与计划评估 CARD - 成本分析要求说明 CDD - 能力开发文件 CLIN - 合同项目编号 CPD - 能力生产文件 CY - 日历年 DAB - 国防收购委员会 DAE - 国防收购执行官 DAMIR - 国防收购管理信息检索 DoD - 国防部 DSN - 国防交换网络 EMD - 工程与制造开发 EVM - 挣值管理 FOC - 全面作战能力 FMS - 对外军售 FRP - 全速率生产 FY - 财政年度 FYDP - 未来年份国防计划 ICE - 独立成本估算 IOC - 初始作战能力Inc - 增量 JROC - 联合需求监督委员会 $K - 数千美元 KPP - 关键性能参数 LRIP - 低速率初始生产 $M - 数百万美元 MDA - 里程碑决策机构 MDAP - 主要国防采购计划 MILCON - 军事建设 N/A - 不适用 O&M - 运营与维护 ORD - 运营需求文件 OSD - 国防部长办公室 O&S - 运营与支持 PAUC - 项目采购单位成本
• GPS 是一种卫星导航系统,由美国国防部发射的 24 颗卫星网络组成。GPS 最初用于军事用途,但在 20 世纪 80 年代,政府将该系统开放给民用。GPS 可在世界任何地方的任何天气条件下全天候工作。使用 GPS 无需订阅费或安装费。• 全球定位系统是一种卫星导航系统,由 24 颗轨道卫星网络组成,这些卫星在太空中运行一万一千海里,有六条不同的轨道。卫星在不断移动,24 小时内绕地球旋转两圈,即每秒 2.6 公里。• 全球定位系统 (GPS) 最初称为 NAVSTAR GPS,是一种卫星无线电导航系统,归美国政府所有,由美国太空军 (USSF) 运营。它是全球导航卫星系统 (GNSS) 之一,可为地球上或地球附近的任何地方的 GPS 接收器提供地理位置和时间信息,只要该位置与四颗或更多 GPS 卫星有畅通的视线即可。山脉和建筑物等障碍物会阻挡相对较弱的 GPS 信号。• 全球定位系统是一种空间导航和定位系统,由美国军方设计,可让单个士兵或一组士兵自主确定其位置,误差在 10 到 20 米以内。自主概念很重要,因为有必要设计一个系统,让士兵能够在没有任何其他无线电(或其他)通信的情况下确定自己所在的位置。• GPS 项目由美国国防部于 1973 年启动,第一艘原型航天器于 1978 年发射,24 颗卫星的完整星座于 1993 年投入运营。最初仅限于美国军方使用,根据罗纳德·里根总统的行政命令,从 20 世纪 80 年代开始允许民用。该系统为全球军事、民用和商业用户提供关键功能。它由美国政府维护,任何拥有 GPS 接收器的人都可以免费使用。
我们开发了下一代机器人立体定位平台,用于小动物,结合了三维 (3D) 颅骨轮廓仪子系统和完整的六自由度 (6DOF) 机器人平台,以提高空间精度和手术速度。3D 颅骨轮廓仪基于结构照明,其中视频投影仪将一系列水平和垂直线图案投射到动物颅骨上,并由两个二维 (2D) 常规 CCD 相机捕捉,以基于几何三角测量重建精确的 3D 颅骨表面。使用重建的 3D 颅骨轮廓,可以使用基于 Stewart 设计的 6DOF 机器人平台引导和重新定位颅骨,以精确对准手术工具,以达到特定的大脑目标。使用机械测量技术对系统进行了评估,并使用琼脂脑模型演示了平台的精确瞄准。麻醉的单角沙鼠也用于该系统,通过使用玻璃移液器注射染料来瞄准梯形体 (MNTB) 的内侧核。切除的脑切片荧光成像证实了瞄准脑核的准确性。结果表明,这种新的立体定位系统可以提高神经科学研究中小规模脑部手术的准确性和速度,从而加速神经科学发现并降低实验动物的流失率。
近年来,人们对在室内环境中使用低成本无电池标签定位物体和人员的兴趣日益浓厚,以便在物流、零售、安防等不同领域实现多种应用 [1]。UHF Gen.2 射频识别 (RFID) 标准技术是目前最流行的物品识别解决方案。不幸的是,它在设计时考虑了识别而非定位,因此商业读取器只能获得粗略的位置信息。已经提出了一些方法来提高定位精度 [2],但它们通常在恶劣的传播环境中不可靠或需要读取器端昂贵的硬件(例如,大型天线阵列)。与此同时,一些新的实时定位系统 (RTLS) 应运而生,通过采用超宽带 (UWB) 信号并利用其精细的时间分辨能力提供高精度定位 [3]。然而,当前基于 UWB 的定位系统使用的有源标签电流消耗大于 50 mA,这与能量收集或无线电力传输技术的利用不兼容,因此不可避免地需要电池或极低占空比操作 [4]。最近,遵循与标准 Gen.2 RFID 系统相同的反向散射原理,已经提出了一些解决方案,以实现与 UWB 反向散射信号一起工作的无电池标签,在定位精度方面取得了有趣的结果(约 5-15 厘米)[5]–[12]。尽管基于反向散射的架构在低复杂度和低功耗方面具有良好的特性,但它存在强大的链路预算(由于反射信号导致的双向链路)问题,再加上 UWB 频段非常保守的监管功率发射限制,将其应用限制在非常短距离的场景中(覆盖范围 < 10 米)[13]。本文介绍了一种使用无电池标签的 RTLS,它能够通过使用节能的 UWB 脉冲发生器将范围扩大到 10 米以上。在描述了系统的主要功能块之后,报告了实验结果。该系统是在欧洲航天局 (ESA) 资助的“LOST”(通过 RF 标签定位太空物体)项目内开发的。LOST 的目的是研究合适的技术来定位部署或漂浮在国际空间站或未来空间站内的物体。这种“室内”空间应用旨在跟踪环境中存在的每个带标签的物体,以避免潜在的危险情况,并使宇航员不会浪费极其宝贵的时间寻找丢失的工具。
随着全球定位系统 (GPS) 的出现,航海者现在可以比以前更加精确地导航。本讨论重点关注航海图在绘制 GPS 接收器位置时的固有局限性。对于海图制作者来说,海图的准确性必须考虑到航海员视力敏锐度、所用的平版印刷工艺和绘图技术以及特征符号化(例如线宽)的局限性。GPS 用户在使用与 GPS 不同的基准在海图上绘制 GPS 得出的位置时,必须确保进行纬度/经度偏移。所有新的 NGA 海图均基于 WGS 基准编制,该基准与 GPS 接收器在默认基准设置中使用的基准相同,但通常可以选择其他基准。在实施 GPS 之前得出的位置是使用各种光学仪器确定的,这些仪器专注于导航辅助设备、海岸特征或天体。由于了解这些方法的局限性,海员们对海图上描绘的危险物避而远之,包括助航设备、浅滩和障碍物。海图制作者用来定位危险物的可用导航信息和制图过程比海图用户可用的导航手段更准确。现在情况发生了逆转;使用 GPS,海员现在可以获得比用于编制海图的数据更准确的位置定位。由于 GPS 提供了这样的精度,海员现在需要