高旋弹药飞行姿态测量用半捷联MEMS惯性测量装置研究

针对高速旋转弹药姿态测量中,传统的MEMS捷联惯性测量系统由于角速率传感器在量程和精度上不能同时满足测试要求而存在姿态测量精度低的问题,提出了半捷联MEMS惯性测量的概念、原理和半捷联MEMS惯性测量的实现方法;同时针对半捷联MEMS惯性测量系统的组成结构,对半捷联MEMS惯性测量装置进行了介绍。通过对动力输出仓、控制-驱动电路安装仓、惯性信息敏感仓和惯性信息采集仓的结构和功能说明,阐述了半捷联MEMS惯性测量的实现方法。该装置可在弹药高速旋转情况下为微惯性测量单元提供稳定测试环境,有效抑制高旋弹药对惯性系统姿态测量精度的影响,为高旋弹药姿态测量和常规弹药制导化提供了新的思路,具有一定的工程应用价值。     

惯性器件总体结构分析及设计

从惯性器件的结构设计要求出发，根据惯性器件的结构特点及使用条件的特殊性，阐述了采用现代设计方法有限元法对捷联惯性测量组合结构进行分析及设计。     

复合材料在惯性器件中的应用研究

复合材料的发展日新月异，其质量轻但性能特殊而优异的特点，受到了广大工程技术人员的青睐。采用新材料可以有效地减轻运载火箭的结构质量，增加运载火箭的射程。采用具有高比强度、高比刚度的聚合物基复合材料后，可使结构质量比使用金属材料减轻１／３左右，复合材料的广泛应用反过来又促进复合材料的研究与发展。针对惯性器件所用材料的要求对复合材料在惯性器件中的应用做了综合分析，介绍了几种典型复合材料在惯性器件中的应用。     

微机电技术在引信中的应用综述

随着微机电系统(MEMS)技术的发展,以及武器系统对引信目标及干扰的识别能力、目标定位和起爆控制能力、安全控制能力及信息交联能力等军事需求,MEMS技术在引信中应用的优势越来越凸显。MEMS引信不但可以降低成本,还可以耐高冲击等恶劣环境,促使引信微型化、灵巧化和智能化发展。本文分析了MEMS技术在引信中应用特点和必要性,将国外MEMS引信发展按器件级、组件级以及系统级三部分论述,分别对其发展现状进行综述,分析了MEMS技术在引信中的应用趋势,为相关研究提供系统分析与研究的依据。     

MEMS惯性仪表技术发展趋势

近几十年来,随着微电子技术的发展和微机械加工设备的完善和精度的提高,以单晶硅、石英晶体等材料研制的各种微型惯性仪表及其系统产品相继问世,它与传统的机械式惯性仪表相比,体积大为缩小,质量大为减轻,功耗大幅度降低;采用微机械工艺,可以实现大批量生产,故价格低廉;如果采用与IC兼容的工艺方式,配套电路还可以和微敏感结构集成一体化,MEMS惯性仪表具有可靠性高、承载能力强和测量范围大的特点;这些是传统机械式惯性器件无法比拟的.重点概述了近年来国内外微机电加速度计.微机电陀螺仪及其系统应用技术的发展情况,探讨了MEMS惯性技术下一步发展趋势.     

从第五届惯性传感器与系统国际研讨会看国外惯性技术的发展情况

介绍了第五届惯性传感器与系统国际研讨会的概况。从论文发表数量和论文内容,探讨了国外惯性技术领域的一些研究进展和发展动向,并重点关注了国外MEMS惯性器件、高精度惯性器件等方面的研究进展。     

固态惯性技术在鱼雷控制中应用的展望

本文在简述鱼雷控制和惯性器件技术的发展的基础上，提出了在鱼雷控制系统中应用固态振动惯性器件的一种构想，论证了其工程方案的优越性和实现性，以期开辟在 雷控制中的应用固态惯性技术的新途径。     

基于神经网络的导弹惯性器件故障预报系统研究

在导弹武器系统当中,及时准确地故障预报对提高导弹的安全性具有极其重要的意义.针对导弹惯性器件故障预报系统的设计要求,考虑到神经网络用于故障预报的优点,在神经网络技术应用于导弹惯性器件的故障预报过程中提出了神经网络的训练算法,把神经网络、预测理论和故障诊断系统有机结合起来建立了一个故障预报系统,利用该系统选取神经网络预测模型对某导弹陀螺随机漂移进行建模和分析,实现了故障预报.实例预测结果证明,给出的神经网络预测模型和训练算法是可行的.     

微惯性测量装置的性能试验及分析

以采用MEMS惯性器件组成的微惯性测量装置(MIMU)为试验对象,介绍了其中的惯性器件的主要性能指标的试验方法和试验结果,同时也给出了采用MIMU的输出数据进行姿态解算的试验结果。     

MEMS和导航级MEMS惯性传感器

介绍了MEMS技术的原理及其设计与制造技术,重点介绍了导航级MEMS惯性传感器的发展和应用现状,最后阐明自主研发是我国导航级MEMS惯性传感器发展的唯一道路。     

INS/GPS技术趋势

集中讨论了惯性器件、GPS、INS／GPS组合系统的精度、技术发展趋势以及对干扰的一些思考，这些技术将促成精度优于1m的导航系统。在惯性器件方面，介绍了主流的惯性器件技术，预测了未来的惯性器件及惯性导航系统的发展，阐述了计划中的GPS精度增强措施，描述了INS／GPS深组合的趋势，探讨了其组合互补优势，枚举了几个干扰影响的实例并介绍了有望提高系统鲁棒性的一些技术的发展趋势。     

飞行体姿态惯性测量技术综述

为了研究弹道修正查阅了大量的惯性测量技术相关文献,收获颇丰。为了使读者也对惯性测量有较全面了解,特作综述。读者可从单种惯性器件测量技术及惯性测量组合技术两方面着手研究。从最早的刚体转子陀螺仪发展为光纤陀螺仪,从六加速度计组合发展为目前较为广泛使用的九加速度计组合,无论单陀螺仪组合还是单加速度计组合都无法克服本身所固有的性能缺陷,如测量精度低、成本高、性能差;而不同惯性测量组合技术的提出,正是弥补了这一缺陷,它基于信息融合的技术,利用多种测量器件性能互补的特性,提高了测量精度,降低了成本、改善了性能。     

MEMS技术在灵巧弹药中的应用

主要介绍了近年来国外MEMS技术在灵巧弹药惯性测量、引信安全、燃料流动控制、表面流体自适应控制方面的应用，探讨其未来主要应用研究方向，为我国MEMS技术在相关领域的应用提供参考．     

基于微惯性传感器的高灵敏度随动控制技术

目前的随动控制装备因难以满足传感器与执行器对实时性、准确性与稳定性需求，出现控制延迟大、执行精度低等问题，极大地限制了随动控制装备应用空间。针对上述问题，提出一种基于微惯性器件与模糊控制云台的低延迟高精度随动控制技术。该技术使用微机电系统惯性测量单元(MEMS IMU)获取高灵敏度体感姿态数据，并使用该姿态数据对双轴云台进行实时高精度随动控制。相对于传统技术手段，本研究通过传感器的实时采集算法改进与云台的高频位置闭环模糊PID控制设计，用低成本实现了低延迟高精度随动控制功能。实测结果表明，系统在连续动作命令发出后88.17 ms时间内达到了1.478°(1σ)的云台位置响应精度，可满足高灵敏度随动控制需求；新技术适用于无人机控制与观察、车载雷达与武器站控制等领域，可大幅度降低设备操控复杂度，提升控制特性。     

全球定位系统在导弹惯性测量装置误差估计上的应用

在进行导弹飞行试验时，可用ＧＰＳ系统取代雷达进行弹道测量。高质量的弹道轨迹测量使ＧＰＳ系统在导弹惯性测量装置性能评估方面可发挥很大作用。根据美国空军在弹道导弹发射试验中采用这种系统的考核情况，介绍了ＧＰＳ系统在惯性测量装置误差估计上的应用及试验中ＧＰＳ的硬件配置。根据ＧＰＳ提供的和距离增量数据，利用卡尔曼波滤近似法对惯性测量装置误差进行估计，并与雷达测量数据进行了比较。结果表明，利用ＧＰＳ系统做出     

基于MEMS技术的捷联惯导系统现状

介绍了微机电(MEMS)技术的发展现状,对由MEMS传感器组成的惯性测量单元(IMU)及其构型特点做了概括,并对捷联惯性导航系统(SINS)在实际生活中的应用做了总结。最后,分析了MEMS技术与SINS的不足,并对发展方向做了进一步展望。     

惯性平台的射前标定技术研究

介绍了目前战略导弹武器系统使用的惯性平台“三自技术”的概况，提出了平台射前标定的概念，分析了惯性平台射前标定的理论依据，推导了惯性平台的六位置射前标定计算模型，并通过实验验证了模型的有效性。     

微硅加速度计技术综述

综述了微硅加速度计的发展概况，叙述了力平衡式微硅加速度计的基本原理，国外一些厂家的研制情况和对战术级微型惯性测量装置的推动作用，提出了对发展硅微加工技术的初步想法。     

新型惯性技术的发展

叙述了航天新型惯性技术的发展，重点讨论航天惯性技术在实施精确打击中的特殊地位，导弹武器精确制导对惯性技术的要求；简要介绍激光陀螺仪、光纤陀螺仪和微机电惯性仪表的国内外研制、关键技术、发展趋势，提出新世纪发展航天惯性技术的途径、建议和对策。     

微机电技术在引信中的应用

微机电技术是实现引信小型化和引信功能拓展的关键技术之一.综述微机电技术在精确打击弹药引信、灵巧弹药引信、防空反导引信、轻武器面杀伤弹药引信、水中高效毁伤弹药引信应用现状.利用微机电技术实现引信微小型化提高弹药的高效毁伤能力,识别发射环境和目标,提高引信的信息利用水平,提高引信的智能化水平,实现引信功能多样化和扩展化,实现引信系统通用化、系列化和组合化.对比我国微机电技术在引信中的应用与国外技术在三维加速度传感器、微型卫星定位信号接收机、微型惯性测量组合、射频MEMS器件等方面的差距,指出了我国加速发展微机电技术在引信中应用的必要性.