复合式惯导系统

与平台式惯导系统相比,捷联式惯导系统具有体积小,成本低,启动时间快及可靠性高等优点。但其表现受到载体角运动的影响。结合捷联式惯导系统和平台式惯导系统的优点,该文研究了一种复合式惯导系统。首先,详细描述了该系统的原理;其次,推导出该系统的误差方程。从理论上分析了该系统的性能不会受到载体角运动的影响。仿真实验结果验证了该方法的有效性。     

机载平台惯导系统稳定回路故障分析

稳定回路是平台式惯导系统的重要组成部分,其作用是隔离载体的角运动,稳定回路的精度和可靠性直接影响惯导系统的精度和可靠性。根据故障统计和分析,稳定回路故障的主要部位分别为:外环轴承、直流力矩电机、导电环以及稳定回路控制线路。在对稳定回路动态刚度进行推导的基础上,分析了以上四个部位引起稳定回路故障的机理和故障原因,提出了相应的改进措施。这些措施已经逐步应用于惯导系统中。故障统计表明,采取措施后的惯导系统稳定回路故障有了明显降低,所采取的措施有效可行。     

惯组减振系统设计及试验研究

根据惯组减振技术要求,利用金属减振器设计减振系统.通过试验验证了减振系统的减振效果,并对惯组动态性能进行了测试.试验结果表明,沿惯组3个轴向的减振效率均在29％以上,其中z向减振效率达到53％.对于挠性加速度计较为敏感的500 Hz频率点,振动传递率均小于30％,振动量级在0.053 g2/Hz(g=9.8 m/s2)...     

机载惯导系统可视化仿真方法研究

惯导系统作为现代军机战术引导的主要模块,其可视化仿真也是模拟器中研发的难点与重点之一。介绍了惯导的功能结构,提出飞行仿真软件中惯导可视化仿真架构。利用GL Studio虚拟仪表技术,结合OpenGL技术提出在飞行仿真过程中导航实时画面的具体仿真方法和实现手段。实验证明,该方法在大型虚拟航空装备的开发中收到了很好的效果。     

三种平台式惯导系统方案的性能分析

对固定指北方位、自由方位、游动方位三种方素的当地水平惯导系统进行了误差仿真.仿真结果表明,自由方位和游动方位两种方案的惯导系统的方位角误差是发散的;固定指北方位系统的方位误差角是振荡的,但不发散;除了方位误差角特性不同外,固定指北方案和游动方案的其余误差特性基本相同.自由方位系统的姿态角误差和速度误差没有傅科周期振荡,自由方位惯导系统的经度误差增长最慢.     

惯导系统校正对机载雷达性能指标的要求

针对用机载雷达校正飞机惯导系统的方案,研究为满足校正精度应对雷达性能指标提出的要求.重点推导了雷达主要测量参数对校正精度影响的数学关系,为雷达研制方案和性能指标的确定提供了理论依据.     

用机载雷达校正惯导系统的一种方案

提出了一种用机载雷达自主校正飞机惯导系统的方案,讨论了校正实施可能遇到的难点并提出了解决办法。     

机载塔康和惯导组合的空中校准

本文探讨了在现代先进飞机电子设备系统中的塔康与惯导的组合导航及其校准问题。分析了各自的误差来源,通过卡尔曼滤波与组合设计,可以相对消除这种导航误差,从而达到一个较高的导航精度。     

激光陀螺捷联惯导系统导航算法设计

结合工程实际应用,充分考虑激光陀螺捷联惯导系统(RLG SINS)的特性,设计出了一套完整的RLG SINS导航算法,包括姿态更新算法、速度更新算法和位置更新算法.在姿态更新算法中考虑圆锥补偿算法,推导了等效旋转矢量的递推算法;在速度更新算法中考虑划船误差补偿算法,推导了划船误差补偿递推算法.大量的车载实验表明,所设计各部分的算法能协调一致工作,解决了RLG SINS高速姿态和速度更新与导航计算机速度间的矛盾,保证了系统在高动态条件下的导航算法精度,可充分发挥激光陀螺的优势,提高RLG SINS的导航精度.     

激光陀螺旋转调制惯导高纬度地区导航算法分析

针对当地水平地理坐标系在高纬度地区失效的问题，在格网坐标系下对惯性导航算法重新进行了编排，并分析了格网坐标系表示下的惯导误差方程。结合激光陀螺旋转调制惯导的特点，设计仿真实验和实际实验对格网坐标系下的惯导算法有效性进行验证。实验结果表明，以格网坐标系作为导航坐标系，能够解决高纬度地区经线汇聚带来的计算问题。     

基于惯性导航的扫地机器人系统设计

针对扫地机器人行进中姿态控制难和无规划式清扫等问题,设计了一种以STM32F030R8T6微控制器为主控制器,以单轴陀螺仪GGPM01为姿态角检测传感器及以弓字形清扫方式为路径规划法的扫地机器人系统。因陀螺仪数据存在随机误差和噪声干扰,故采用卡尔曼滤波算法对陀螺仪和光电编码器数据进行融合,计算出机器人当前的偏航角最优估计值。再以最优偏航角和机器人速度为反馈量构成串级比例、积分、微分(PID)控制,实现机器人的直线行驶,最后采用弓字形算法实现路径规划。通过系统的仿真及软件测试,机器人以10.2～12.6 m/min的速度完成弓字形路径规划,最大角度偏移量为0.4°,验证了扫地机器人的功能特性及算法的有效性。     

惯性导航系统/测距机系统辅助的机载全球导航卫星系统欺骗式干扰自主检测算法

全球导航卫星系统(GNSS)欺骗导致目标接收机生成错误的定位结果。利用惯性导航系统(INS)辅助,基于卡尔曼滤波新息序列构造卡方检验统计量是检测机载GNSS欺骗的有效手段。然而,该算法无法给出欺骗的持续时间,从而导致INS/GNSS系统无法依据该算法判断其解算的定位信息是否正确。该文结合测距机系统(DME),提出一种基于重构新息序列的有限记忆卡方检测算法。该算法使用已有的INS,GNSS和DME数据构造一种不参与卡尔曼滤波的新息序列,然后将该新息序列构造成有限记忆卡方检验统计量,从而实现对欺骗式干扰的检测。仿真表明,当机载GNSS欺骗造成250 m及以上的位置偏差时,所设计的算法能够获得较为准确的欺骗持续时间。最后,该文依据所提算法的检测结果,给出了INS/GNSS/DME系统正确的定位信息。     

舰船惯导系统的强弱阻尼网络设计

根据平台惯导系统的特点,舰船只要不做大加速机动,系统一直工作在强阻尼状态。 强阻尼状态能够抑制随机扰动对惯导系统的影响,但是受加速度影响较大。设计针对长时间小机动的弱阻尼系统,能够有效减小加速度引起的系统误差。     

基于FPGA的MEMS捷联惯性导航系统设计

针对石油、煤矿等特殊环境中对小型化捷联惯性导航系统的需求,设计并实现了基于现场可编程门阵列(FPGA)单芯片控制的微机电系统-惯性测量单元(MEMS_IMU)小型化捷联惯性导航系统。系统采用ADI公司的MEMS_IMU作为惯性器件,主控芯片使用Cyclone III系列FPGA,采用可编程片上系统(SOPC)工作模式,最终制成尺寸4cm×11cm的捷联惯导系统。系统实现了数据采集、误差补偿、导航解算以及与上位机通信等功能。实验结果表明,系统能满足在钻井等小尺寸测量环境中使用,连续姿态变换过程中姿态误差小于2°,实现稳定工作。