无陀螺捷联惯导系统加速度计安装误差研究

刚体的运动包括线运动和角运动，角运动通常用陀螺仪来测量。研究表明可以用加速度计代替陀螺仪来确定刚体的角运动，其关键是选择加速度计的安装位置和方向，即加速度计的配置方式。分析和推导了基于加速度计的无陀螺捷联惯性测量装置的可行条件，对Chen的6加速度计和一种12加速度计配置方式的惯性装置，给出了加速度计安装误差的表达式和试验标定方法并对安装误差进行了补偿。该项研究对中等精度和较低成本惯性技术的发展具有重要的意义。     

无陀螺捷联惯导系统模型研究

无陀螺捷联惯导系统采用加速度计来解算载体相对惯性系的角速度,从而代替角速度陀螺仪。考虑重力影响,对两种不同配置方式的6加速度计捷联惯导系统建立了载体运动参数解算模型,在此基础上提出了一种12加速度计配置方式,从而利用多传感器的冗余信息对算法进行优化,消除了角速度解算过程中求解微分方程带来的累积误差,提高了角速度解算精度。     

基于某种无陀螺惯性测量单元的安装误差补偿

加速度计的安装误差对无陀螺惯性测量单元的精度影响十分显著。分析了一种典型的九加速度计配置方案,针对其构型特点,讨论了加速度计的安装方向和位置误差,给出了标定方法和误差计算公式,采用总体最小二乘法求解其中的超定方程,并设计了补偿方案。仿真试验结果表明该补偿方案将角速度解算误差的均值和方差均减小2个数量级,消除89.5%的东向导航误差。     

无陀螺捷联惯性测试研究

制作了九加速度计阵列的无陀螺捷联惯性测量组合实物模型，并进行转台实验，对加速度计输出信号做了初步分析并进行偏置误差校正和滤波处理，发现用处理后的数据进行解算所得的角速度精度明显提高了一个数量级，从而为提高无陀螺惯性测试的精度提供了一种有用的方法。     

一种新型导航系统在空空导弹上的应用

空空导弹具有重量轻、体积小,工作时间短等显著特点,传统的弹载导航系统主要是捷联惯性导航系统,它包括陀螺和加速度计,将一种新型导航系统——无陀螺捷联惯导/GPS组合导航系统应用到空空导弹领域;无陀螺捷联惯导系统(GFSINS)中只包含有加速度计,基于一种九加速度计配置方式,推导了GFSINS系统方程,并给出了导航系下GFSINS/GPS组合导航系统的卡尔曼滤波方程;仿真结果表明:GFSINS/GPS组合导航系统应用到空空导弹领域具有可行性。     

无陀螺捷联惯导系统现状及发展研究

结合国内外的研究文献,对无陀螺捷联惯性导航系统(GFSINS)的研究进行总结,分析了其导航和力学原理.介绍了三种无陀螺惯性测量单元加速度计配置方案,分别就其典型配置进行了重点分析.最后,对该技术的未来研究方向进行了展望.     

无陀螺捷联惯导系统现状及发展研究

结合国内外的研究文献，对无陀螺捷联惯性导航系统（GFSINS）的研究进行总结．分析了其导航和力学原理。介绍了三种无陀螺惯性测量单元加速度计配置方案，分别就其典型配置进行了重点分析。最后，对该技术的未来研究方向进行了展望。     

捷联惯导系统中补偿安装误差的优化算法研究

在无陀螺捷联惯导系统中。以高自旋弹丸运动姿态测试为研究背景，针对以往解算载体角速度精度不高。导航误差随时间积累较快的问题，提出一种新的十二加速度计配置方案。并在此方案下采用了一种提高角速度解算精度的优化算法，该方法运用阻尼高斯牛顿迭代法对加速度计的安装误差进行补偿修正。进行相应的仿真试验，并与理论值进行误差分析．证实了该方案的可行性和算法的有效性。     

无陀螺惯性测量系统角速度估计算法

针对无陀螺惯性测量系统中角速度解算的难题,文中在分析目前常用角速度解算方案优缺点的基础上,根据Kalman状态估计理论,建立了新的不局限于某种加速度计配置方式的系统状态方程和观测方程模型,推导出了带控制项和系统干扰噪声的限定记忆Kalman状态估计公式,通过一种九加速度计配置方式,对该估计算法进行了仿真验证,仿真结果表明该算法能有效地提高角速度解算的精度,避免了其他角速度解算方案误差发散和小角度符号判断难题.     

基于非线性最小二乘法的姿态优化算法

在无陀螺捷联惯导系统中,在一种适合高自旋弹丸运动姿态测试的十二加速度计配置方案下,针对由十二加速度计的输出直接解算出角速度的方法中没考虑加速度计的安装误差问题,提出一种提高角速度解算精度的优化算法。该方法基于非线性最小二乘法从姿态角的一组初值出发开始在每一点处进行线性替代的迭代计算,搜索出满足极值点必要条件的最优角速度,从而实现对姿态角的优化解算。实验证明:该方法能有效抑制安装误差,精度高,是可行的。     

舰基测量雷达修正方法研究

针对海上靶场舰载测量雷达实时姿态测量困难,雷达天线中心点实时坐标难以精确测量的问题,综合考虑靶场现有的试验保障能力、装备布设及参试情况,提出了一种基于多GPS天线的载体姿态实时测量和测量点位实时修正与雷达零位误差动态修正相结合的雷达测量信息修正方法。给出了详细的雷达测量信息修正方法、修正模型及修正流程,并对修正误差进行了分析。实际应用及测试结果表明,提出的方法能够以较低的成本实现高精度的雷达天线中心坐标实时测量及雷达测量信息姿态修正,有效解决了舰载测量雷达实时姿态测量和部位修正问题。     

基于信息融合的某型无人机高度测量系统

为某型无人机在复杂地形地貌的高原山区更好规避障碍,提出一种高精度容错高度测量系统。利用全球定位系统、气压高度计和惯性测量单元3种传感器的冗余与信息融合的方法进行高度测量,分析其原理和模型,研究基于联邦滤波器的高度信息融合方法,在此基础上,深入探讨这3种传感器的信息预测和融合过程,并进行高度测量系统的仿真。仿真结果表明：该系统设计合理,可以更加准确地测量无人机的高度,具有一定的工程应用价值。     

基于信息融合的某型无人机高度测量系统研究

某地区地形地貌复杂,无人机为了更好的规避障碍,实时监测无人机的高度非常重要。提出了一种基于信息融合的高精度容错高度测量系统,该系统利用GPS、气压高度计和IMU三种传感器的冗余与信息融合的方法进行高度的测量,对这三种传感器的原理和模型进行分析,研究基于联邦滤波器的高度信息融合方法,在此基础上,深入探讨这三种传感器的信息预测和融合过程,并进行了高度测量系统的仿真,仿真结果表明：高度测量系统设计合理,具有一定的工程应用价值。     

弹丸转动惯量测试系统及其误差分析

介绍了一种用于测量弹丸转动惯量的高精度测量仪器，该仪器利用双悬丝扭摆机构、光电计时系统提取摆动周期信息，由MCS-51系列单片机组成的测量系统进行数据处理，并由LED显示器测量结果。文中阐述了仪器的工作原理， 推导了所需的计算公式，分析了产生测量误差的因素，进行了定量精度分析，给出了实验结果与测量精度。     

高光谱-激光共光路联测设计与试验

为解决同时对空中、地面和水下等目标进行精确的距离、方位和光谱属性探测问题,提出了高光谱-激光雷达共光路探测原理和计算模型,以及原理样机设计方法,并进行高光谱-激光雷达共光路探测试验。试验生成了高光谱与激光雷达合成数据,每个点具有坐标信息和光谱信息,对合成前后数据进行对比,可以实现对不同目标识别伪装,并对目标进行精确定位。试验结果表明,高光谱-激光雷达共光路联测方法具有可行性。     

全信息磁场测量系统设计

设计了适于海洋试验条件下的以磁阻式传感器为核心的全信息磁场测量系统,并给出了完善的设计方案和实现方法。使用MSP430F5438控制多路A/D同步采集磁阻式传感器的三分量和两轴倾角传感器的信号,并将采集到的数据通过串口发送至SD卡存储模块,给出了关键电路的实现方法和系统软件设计流程。经过试验验证,系统单轴磁场精度在5 nT以内。长时间的湖试结果表明,该系统已成功解决了水下环境下磁场测量系统设计中低功耗、高精度和大容量存储等关键技术,可以应用于水下环境全信息磁场测量。     

信息理论在存储测试系统设计中的应用研究

以测试信息传输为核心，应用信息理论的有关成果研究存储测试系统的信息传输模型、信道容量、抗干扰容限，以及信息传输速率与信号能量之间的关系。     

具有位置信息的直方图测量图像增强方法

针对测量图像高噪声低对比度的特点,提出了一种具有位置信息的直方图均衡增强算法。将像素位置信息加入到标准直方图中,对图像进行灰度均衡处理,对背景和噪声进行适当抑制,对目标细节进行适当放大,从而克服了标准直方图均衡化增强时产生灰度合并的缺点。相对标准直方图的均衡算法,本文算法能够在增强图像整体效果的同时较好地保持图像的细节。     

嵌入式多通道测速系统设计

针对多管阵列武器多通道测速中存在拖线布线繁杂,各管道信号相互干扰,不便于安装和灵活应用的问题,设计一种可应用于多管阵列高射频火炮的嵌入式测速装置.单管测速单元以2组相隔一定距离的串接线圈靶作为测速传感器,具有体积小,布线拖线少,便于多节点分布的特点,通过在每个炮管上嵌入此测速单元即可以实现多管阵列高射频火炮的多管测速,各组测量信息通过无线方式发送到接收主机并通过上位机显示各个通道的速度信息,并进行3个测速单元的模拟测速试验.试验结果表明:该系统能够避免长距离传输中噪声对原始信号的干扰,具有较高的稳定性和速度测量精度,具有较好的扩展灵活性和应用前景.     

空空导弹主被动雷达多模导引头研究

主被动雷达多模导引头是现代空空导弹末制导系统的一个重要研究方向。本文针对主被动雷达多模导引头设计时的关键技术,如宽频带天线罩、主被动复合天线、高灵敏度接收机、信息融合处理等技术,及其实现途径进行了分析,指出导引头设计时尤其要注意宽频带天线罩、复合天线设计时的数字补偿以及抗干扰性能设计时的主被动测量信息的融合处理。