船载双惯导系统动态加速度计零位研究

为提高船用惯性导航系统动态工作可靠性,通过在动态情况下比对2套惯导姿态角差值来判断惯性平台是否水平;然后再通过加速度计零位与平台倾斜角度的关系来修正加速度计零位,以解决因更换加速度计而要求船舶必须进厂的矛盾;同时也提供了一种判断船用惯性导航系统加速度计工作状态好坏的方法。     

论惯导平台中的振诱导漂移

研究了惯导平台中的振动诱导漂移，结果表明：振动诱导漂移由常值分量和航向效应分量组成。它们的大小与陀螺转子的径向静不平衡量和轴向振动强度成正比，且与平台的结构参数两陀螺在台体上的位置配置，两陀螺自转及轴向振动的相位移有密切关系，如不采取有效措施，将严重影响惯导系统的性能。     

光学陀螺及惯导技术

湖南华天光电惯导技术公司，使用国防科技大学的光学陀螺及惯导系统技术，开发生产光学陀螺及惯导系统产品。首期投资将用于建设生产线，预计年底建成，明年初投入生产，当年产生回报。据了解，该项目最大的特点是其光学陀螺及惯导系统技术在国内拥有垄断性和目前世界上只有４个尖端性。目前世界上只有４个国家拥有该项技术，而我国研制开发的该项技术成果处于国际先进水平，产品已进入使用阶段，可在国防、航天、民用等领域的各种惯导系统中广泛光学陀螺及惯导技术!正式     

捷联惯导系统的单陀螺方案研究

捷联惯导系统的姿态矩阵微分方程为为由的三个分量组成的反对称矩阵.可由三个单自由度陀螺或两个双自由度陀螺测得,可由计算机算出,所以,捷联惯导系统的惯性测量组件(IMU)需由三个单自由度陀螺或两个双自由度陀螺和三个加速度计组成.本课题的研究目的在于把捷联惯导系统 IMU 中的两个双自由度陀螺减少为—个.     

自动补偿技术在平台惯导系统状态切换中的应用研究

平台式惯导系统作为一种弱阻尼系统在状态切换过程中会产生超调,这些超调会降低导航系统的精度．文中以实际研制的惯导系统为研究对象,在对惯导系统状态切换过程中的超调现象进行详尽分析和研究的基础上,采用自动补偿技术减小状态切换过程中的超调现象．计算机仿真和工程试验的结果表明：该方法能够在不引入新的稳态误差的情况下,大大减小平台式惯导系统状态切换过程中的超调,具有重要的工程实际应用价值．     

基于线性模型的惯导平台测试方法研究

针对惯导平台非线性测漂模型的缺点,提出了以惯导平台加速度计输出为观测量的线性化测漂模型。给出了一种利用三轴转台对平台测试的6位置测试方案。该方案由高精度三轴伺服转台提供测试位置,并使惯导平台与转台闭环工作,处于惯性稳定状态。转台的应用提高了多位置测量时平台测试的位置精度。建立了包含陀螺仪漂移、加速度误差系数等在内的平台模型,利用最小二乘算法对线性化模型误差参数进行辨识。仿真结果表明,辨识方案是可行的     

小型惯导系统设计与实现

采用一种基于FPGA的小型惯性导航系统设计方案,分别介绍了系统中导航传感器的选择及系统的结构,设计了基于FPGA的导航计算机,并利用A ltera公司的NIOSⅡ处理器为核心,完成数据采集和处理的功能。通过对硬件结构的描述分析了系统中各个电路模块的功能,给出了各个模块的实现方案,并制作了采用该设计的小型惯导系统。针对M IMU中确定性的系统误差较大的问题,采用一种安装误差角与标度因数解耦的微惯性测量单元精确标定方法,对陀螺仪和加速计进行确定性误差项的补偿处理。通过实验测试,对比原理样机的实测数据与补偿后结果,验证了该惯导系统的可靠性以及补偿方案的可行性.     

采用线性模型的惯导平台测试方法

针对惯导平台非线性测漂模型的缺点,提出了以惯导平台加速度计输出为观测量的线性化测漂模型.给出了一种利用三轴转台对平台测试的6位置测试方案.该方案由高精度三轴伺服转台提供测试位置,并使惯导平台与转台闭环工作,处于惯性稳定状态.转台的应用提高了多位置测量时平台测试的位置精度.建立了包含陀螺仪漂移、加速度误差系数等在内的平台模型,利用最小二乘算法对线性化模型误差参数进行辨识.仿真结果表明,辨识方案是可行的.     

飞行仿真的捷联惯导算法测试平台探讨

在使用捷联惯导算法测试的过程中,很难得到飞行轨迹的真实数据,飞行仿真的捷联惯导算法测试平台就是针对这种情况建立的。这个测试平台的系统结构,在构建非线性飞机数学模型的基础上,对飞机进行了多模态的仿真,然后在坐标的基础上,通过变换将参数转换成了轨迹数据;将数据与捷联惯导系统的原理相结合,切实地得出了陀螺仪、加速度计的理想数值,由于是理想的所以肯定存在着误差,通过对误差的建模,可以得到组件模拟数据;最后,就是对比两种更新算法的惯导解算。通过飞机仿真的实验,可以发现所得到的基准数据与飞行力学的特点是十分符合的,不仅如此,还将飞机的动态特性完整地展现了出来,具有很好的性能。     

论惯导平台中的振动诱导漂移

研究了惯导平台中的振动诱导漂移．结果表明：振动诱导漂移由常值分量和航向效应分量组成。它们的大小与陀螺转子的径向静不平衡量和轴向振动强度成正比，且与平台的结构参数、两陀螺在台体上的位置配置、两陀螺自转及轴向振动的相位移有密切关系．如不采取有效措施，将严重影响惯导系统的性能。     

子平台惯导系统在动基座上传递对准的研究

以舰载导弹中的平台惯导系统为子平台惯导系统，论述了在子平台经粗对准后，精确估算其姿态误差角、目标方位误差角、漂移率的方法，对速度传递和姿态角度差传递的两种估算方法进行了理论推导和仿真计算。讨论结果表明，姿态角度差传递估算法不但可解决多个未知量的求解问题，而且能自动消除姿态角传感器误差对估算的影响，这成为本文的新见解。     

基于光流传感器和惯性导航的全向移动平台双闭环控制研究

以实现全向移动平台的位姿控制为主要研究目的。在位姿获取上,采用光流传感器和惯性导航获得了位姿信息;在结构和控制上研究了四轮麦克纳姆轮的全向移动平台结构及其位姿解算,分析了获得车辆转角和位姿双闭环PID控制规律。通过Simulink仿真建立上位机实时获取传感器数据研究了各个传感器在不同条件下的数据变化情况和双闭环控制的参数调节问题,以寻找最佳的控制参数。     

Error Model of Rotary Ring Laser Gyro Inertial Navigation System

To improve the precision of inertial navigation system (INS) during long time operation, the rotation modulated technique (RMT) was employed to modulate the errorr of the inertial sensors into periodically varied signals, and, as a result, to suppress the divergence of INS errors. The principle of the RMT was introduced and the error propagating functions were derived from the rotary navigation equation. Effects of the measurement error for the rotation angle of the platform on the system precision were analyzed. The simulation and experimental results show that the precision of INS was ① dramatically improved with the use of the RMT, and ② hardly reduced when the measurement error for the rotation angle was in arc-second level. The study results offer a theoretical basis for engineering design of rotary INS.     

使用捷联惯导的导弹自适应自动驾驶仪特征参数的选取方法

讨论了数字式自适应自动驾驶仪设计中的一个重要问题－特征参数的选取方法。高性能战术导弹的动力学特性的变化是很大的，导弹的这种动力学特性大大增加了控制系统的设计难度，在工程中通过引入可变增益控制器解决这个问题。研究结果表明，用于控制器调参的特征参数主要由导弹的射程、马赫数和动压变化范围以及使用攻角的大小来决定。给出的设计实例初步证实了这种方法的正确性。     

基于自适应组合滤波的惯性导航系统初始对准方法

针对系统噪声不确定情况下的惯性导航系统非线性初始对准问题,提出了一种基于自适应组合滤波的初始对准方法.首先给出了一种基于Kalman/UKF组合滤波的神经网络实时训练算法;进而提出了基于Kalman/UKF组合滤波的非线性系统状态估计方法,该算法利用神经网络在线估计系统噪声,并利用Kalman/UKF组合滤波在线同时估计初始对准的状态量和神经网络的权值;最后将该算法应用于惯性导航系统非线性初始对准问题中,并进行了仿真研究.仿真结果表明:自适应组合滤波算法不仅保证了初始对准的精度,而且具有更好的实时性,是解决惯性导航非线性初始对准问题的一种有效且实用的方法.     

SCVN16/17容错惯性导航系统的接口设计

针对ＳＣＶＮ１６／１７容错惯导系统,设计了一种远端数字复示器（ＲＤ１,ＲＤ２）和航迹仪（ＨＪＹ）的信息接口电路,该接口电路实现了ＳＣＶＮ１６／１７,ＲＤ１,ＲＤ１,ＲＤ２和ＨＪＹ之间数据格式和接口协议的转换,及对ＳＣＶＮ１６／１７容错惯导系统的故障判断和系统的自动切换等功能,同时该接口电路的设计采用了多项措施提高系统的可靠性,在实际应用中,该接口装置可靠地完成了其功能。     

惯导组件的计算机检测系统

针对惯导组件输出脉冲检测系统测量范围小、稳定性和可靠性低、数据处理和存储时系统功耗急剧增加的缺点,设计了一种高速的惯导组件的计算机检测系统.该系统以Atmega128单片机和FPGA为核心,对惯导组件输出的12路脉冲每20 ms进行一次采集,利用单片机对采集上来的数据进行处理,把处理完成的数据从串口输出到测控计算机,进行实时显示和存储,实现了对1 Hz～1.636 MHz之间信号频率的测量,满足测试要求.