基于逆向算法的捷联罗经快速对准技术研究

为提高捷联惯导初始对准速度、减少对准时间,提出了一种基于逆向算法的静基座条件下快速对准方法.在分析了逆向捷联罗经对准算法的基础上,结合传统的顺序对准算法和逆向对准算法实现对惯性传感器的数据处理,提高了采样数据的利用率.与传统对准算法相比较,该方法所需的采样数据更少,收敛速度更快.在此基础上,分别对水平对准过程和罗经方位...     

基于椭圆假设的数字磁罗盘误差补偿方法

数字磁罗盘误差的补偿方法很多,从数字磁罗盘的自差分析出发,提出了一种基于椭圆假设的补偿方法,并通过实验检验了数字磁罗盘自差补偿方法的效果。实验结果表明,该算法可以有效修正环境磁场误差,在未补偿前,数字式磁罗盘航向角的最大误差达到6.2°;经过校正后,航向角的最大剩余误差为1.3°,误差减小率达到79%。     

基于遗传算法的数字磁罗盘误差补偿方法研究

使用环境的磁干扰及自身误差是影响罗盘航向角精度的主要因素。基于三轴数字磁罗盘工作原理分析了磁罗盘的误差成因,建立了相应的误差模型,采用遗传算法研究了数字磁罗盘误差补偿方法。结果表明,该误差补偿方法能准确地计算出罗盘误差参数,极大地提高了数字磁罗盘的航向角精度。     

基于RBF神经网络的电子罗盘误差补偿研究

介绍了三轴磁阻电子罗盘的测量原理。基于磁阻传感器HMC1052/1051Z和MEMS加速度计MXD2020ML研制了一款带倾斜补偿功能的三轴磁阻电子罗盘,分析了电子罗盘工作过程中可能存在的误差及其来源。针对无姿态角度的情况,基于径向基函数(RBF)神经网络补偿算法,建立了以测量航向角为输入、期望的航向角为输出的3层RBF神经网络模型,并用样机的采样数据进行仿真验证。实验数据表明,采用该RBF神经网络补偿算法,可将航向角的精度从±35.52°提高至±0.6°以内。     

基于光学陀螺惯导系统的误差自动补偿技术

为了在长时间运行惯导系统中采用中低精确度光学陀螺来替代高精确度机械陀螺,用于降低导航系统成本,提升系统可靠性,采用误差自动补偿技术,分析了旋转自动补偿的基本原理,在旋转轴与陀螺输入轴重合以及有夹角的情形下,分别对光学陀螺和加速度的各项误差在旋转方式下的误差情况进行了分析研究,同时讨论了锯齿误差产生的原因以及旋转方式和旋转机构的选择.自动补偿技术可以把传感器的慢变误差在一个旋转周期内相互抵消,只剩下由白噪声以及初始对准误差而产生的系统误差.通过代表性的算法仿真验证了旋转自动补偿技术能够明显提升光学陀螺惯导系统的精确度.     

交互式捷联惯导仿真系统的设计与实现

捷联式惯导系统在军事领域应用广泛,为便于对捷联惯导算法及各种组合导航算法进行研究,设计了一套捷联惯导仿真系统。系统基于模块化思想设计,包括运动状态建模、轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块和惯导解算模块4部分,具有良好的可移植性和拓展性;系统采用图形交互界面,实时操控载体的运动状态,能便捷、高效的生成各种运动轨迹;利用等效旋转矢量算法对仿真数据进行了解算分析,仿真实验结果表明：解算的姿态、速度和位置误差与理论值相符,验证了仿真模型的合理性以及仿真系统的可用性。     

捷联惯导姿态更新多子样旋转矢量算法

姿态更新算法的精度直接影响捷联惯导系统的精度.为有效提高捷联惯导姿态更新算法的精度,在圆锥运动条件下,建立了多子样数的陀螺角增量姿态求解模型,通过对补偿效果相同的圆锥误差项进行合并,得到了优化多子样旋转矢量算法的通用形式.算法精度仿真结果表明,算法精度随子样数的增加而提高.     

基于卡尔曼滤波器的零速修正技术在导弹发射车中的应用研究

现代战争中,为了提高导弹武器系统的生存能力,采用机动发射是一项重要措施,而机动发射带来的问题是如何快速、精确地实现随机发射点的定位。该文提出了将零速修正（ZUPT）技术应用在导弹发射车车载捷联惯导系统中,并采用卡尔曼滤波对惯导误差进行实时计算并补偿,通过仿真验证,基于卡尔曼滤波器的零速修正技术能在很大程度上提高惯导的定位精度,并且途中不需任何外部信息,对于现代战争环境具有明显优势。通过对停车间隔时间不同对惯导性能影响的比较,为工程实用中合理选择停车间隔提供了重要的参考。     

基于H∞滤波的车载捷联惯导初始对准研究

为了提高车载捷联惯导的对准精度和收敛速度,文中从信号源开始考虑,运用小波域阈值滤波方法对信号进行滤波,然后使用H..滤波来进行初始对准.最后,经过实际结果分析表明,采用小波域阈值滤波和H∞滤波滤波方法有效提高了收敛速度和对准精度,能够满足常规环境下车载导航的要求,有较大的工程实用价值.     

一种无陀螺捷联惯导的九加速度计测姿方法

通过对无陀螺捷联惯导系统的姿态测量原理进行分析,为了从工程安装角度提出一种简易的实现无陀螺捷联惯导的九加速度计安装方式,首先对该九加速度计配置方案的简易性和合理性进行了理论分析.基于捷联惯导原理对这种九加速度计安装方式的计算原理进行了数学推导,详细论述并计算了该无陀螺捷联惯导的实现算法,从而最终得出了该九加速度计配置方式可行的结论.与此同时对该九加速度计无陀螺惯导系统建立了角加速度和线加速度的数学模型,在假设没有随机白噪声和常值误差等测量误差的前提下对其进行了MATLAB仿真,给出了该系统的角速度和角速度误差值从而再次佐证了这种九加速度计的配置方式简易可行.     

基于DSP和FPGA的导航系统硬件平台设计

导航计算机是捷联惯性导航系统中的核心部件,主要完成初始对准和导航计算,通常由高性能、高精度的计算芯片构成.基于DSP和FPGA技术,设计应用于导航系统的导航计算机,通过时序控制和程序设计,解决了DSP芯片的自举引导、芯片之间通信、脉冲信号计数和导航计算等问题.通过长航时导航实验测量,电路能够长时间稳定工作,测量的陀螺计数误差小于e-10,导航实验速度误差小于±0.5 m/s,最大的导航径向误差0.490 8 nm,在24 h内的导航精度达到0.5 nm.平台能够提供精确快速的测量和计算数据,为惯性导航系统发挥重要作用.     

基于QUEST算法的捷联惯导惯性系对准精度分析

针对基于矢量定姿的惯性系对准方法的对准精度问题,以对准解算模型及定姿误差模型为基础,详细推导了QUEST姿态确定算法在对准应用中的误差均方差并证明了其与传统TRAID算法精度的统一关系.蒙特卡洛仿真实验对比分析了重力矢量与重力积分矢量两种观测模式下,4种定姿方案的惯性系对准精度.理论推导与仿真实验均表明,等精度观测条件下采用QUEST算法后,对准统计精度明显优于传统的TRAID算法,其中方位误差均方差约为传统算法的1/6,为QUEST算法引入晃动基座精对准提供了理论与实验依据.     

空间激光通信的视轴初始指向系统研究

捕获、对准、跟踪系统是空间激光通信系统的关键技术,是通信链路建立的前提。而视轴初始指向作为捕获系统中的第一步,是能否成功捕获、捕获概率大小以及捕获时间长短的决定性因素。为了快速建立空间激光通信链路,通过分析初始指向技术的组成与工作原理,建立了初始指向系统模型。提出了初始指向系统的视轴标校方法,且根据误差分析方法得到了系统指向精度。实验结果表明,该指向系统可以快速地建立空间激光通信链路,且指向精度高,验证了该指向系统的正确性与可行性。     

数字式磁罗盘的误差补偿方法研究

随着磁航向测量系统应用领域的拓宽,必须提高数字磁罗盘的航向精度,本文首先介绍了磁航向测量的基本原理,通过对航向误差的分析以及环境磁场对磁罗盘的影响,研究了一种误差修正方法,采取了粗校和精校两步走的策略,首先采用最佳椭圆拟合的方法进行粗校,再把自差作为小量,采用最小二乘法进行精校.在HMR3300上应用该方法进行实验,使得HMR3300的精度提高到0.4度以内,验证了该方法的有效性和可行性.     

无陀螺惯性测量系统的标定及误差补偿研究

本文针对旋转弹用弹旋基准问题，提出八加计惯性测量系统方案，并进行了加速度计静态标定实验，给出了静态标定算法及模型系数标定结果。在此基础上，设计了系统动态标定实验及误差补偿方案，在实验室自研高速转台上标出了转台加速过程的完整的动态误差补偿模型，实施了惯性测量系统的实验弹模拟实验。经标定补偿后的误差模型，解算滚转角在9S内最大累积误差为-4．071°。实验结果表明动态误差补偿模型能有效提高滚转角的解算精度，具有一定实际应用价值。     

航空用多传感器组合导航信息融合的研究

在已有的SINS/GPS组合导航系统的基础上,将联邦kalman滤波算法与组合高度三阶回路算法动态结合,并利用改进型自适应滤波算法对系统进行实时系统噪声和量测噪声水平估计和修正,实现了SINS/GPS/高度计/磁罗盘多传感器组合导航系统有效融合。所设计系统综合利用了各传感器的优点,克服了各传感器的缺点,并能实时正确地测得载体的三维速度、位置和姿态信息,尤其是高度通道上的速度和位置信息,使多传感器组合导航系统能长时间、有效、稳定地进行飞行导航。经半实物仿真实验表明,所设计的组合导航系统具有较好的稳定性和较高的精度。