旋转光纤捷联惯性导航系统的误差调制分析

提出一种带连续稳定旋转平台的新型光纤捷联惯性导航系统，旨在提高系统导航精度的同时。不增加惯导系统的成本。研究该惯导系统的组成结构和工作原理。分析旋转光纤捷联惯性导航系统误差调制过程，最后对整套惯性导航系统进行仿真。仿真结果表明，改进后的旋转光纤捷联惯性导航方案能够使惯性导航系统的精度提高一个数量级左右而不增加成本,因此具有重要的工程应用价值。     

战车简易捷联式惯导系统的实现

阐述了惯性导航系统在军用战车中应用的意义和实用原理,给出了一种低成本捷联式惯导系统的实现方案.     

基于FMECA的捷联惯性导航系统维修性信息分析

为了获得捷联惯性导航系统的维修性信息,利用FMECA分析方法,对捷联惯性导航系统进行了维修性信息分析,得到了捷联惯性导航系统各部件的故障模式,及其影响、危害性和基本维修措施,为维修设计中的确定维修项目和要求、制定故障查找程序以及确定保障资源要求提供输入信息。该方法避免了传统维修性分析方法的盲目性和主观性,其分析结果更加全面和客观。     

减振系统造成捷联惯性导航误差的有限元分析方法

为研究减振系统由于破坏捷联惯性导航与载体之间固联关系而造成的惯性导航测量误差,分析误差机理,提出一种基于有限元的分析方法。在有限元软件中建立带减振器的捷联惯性导航系统模型,利用轨迹发生器生成的运动参数,对载体及惯性导航系统运动过程进行仿真。仿真结束后,从有限元分析结果中提取惯性器件测量数据,经导航解算,得到减振系统造成的惯性导航误差。研究结果表明,有限元分析方法能够实现减振系统造成惯性导航误差的定量分析,使得可以从捷联惯性导航测量精度的角度进行减振系统优化设计。     

组合导航系统误差模型建模方法研究

以地空导弹上采用的简易捷联惯性导航系统为基础,利用遥测数据和光测数据,建立了SINS敏感元件误差模型、失调角状态模型、位置和速度误差方程,由此构成了简易SINS/OS组合导航系统的状态方程和观测方程.据此可以进行卡尔曼滤波,以估计该简易捷联惯性导航系统的误差,然后利用这些误差的估计值去修正简易捷联惯性导航系统,实现减少导航参数的误差,提高导航精度的目的.     

弹道导弹捷联惯性导航系统误差传播模型

弹道导弹捷联惯性导航系统(SINS)的误差是由陀螺仪和加速度计交叉影响产生的，与平台误差传播过程有本质区别，本文针对弹道导弹捷联惯性系统的实用模型开展了研究，得到了离散形式的误差传播，通过该模型建立的离散卡尔曼滤波仿真表明，模型准确地反映了捷联惯性导航系统的误差，为组合制导和提高射击精度研究提供了有利条件。     

基于DSP/CPLD的捷联式惯性导航系统软硬件设计方案研究

为提高捷联式惯性导航系统(SINS)算法的精度和实时性,文中提出了一种以DSP+CPLD作为数字硬件平台,实现捷联式惯性导航系统高速实时数据处理的硬件、软件设计方案.软硬件测试结果表明,此设计方案能够满足导航实时数据处理系统所要求达到的高精度、实时性、稳定性.     

捷联惯导/天文组合导航

为了有效提高惯性导航精度，文中介绍了一种基于星敏感器的捷联惯导组合导航方法。首先分析了捷联惯导／星敏感器组合导航系统的工作原理。其次，对组合导航系统进行建模，分析系统误差，通过捷联惯导和星敏感器的输出构造量测值，建立系统的误差状态方程和量测方程。最后，利用间接卡尔曼滤波，估计出组合导航系统的误差状态量，进而修正捷联惯导系统的位置、速度和姿态角。最终，通过对仿真结果的分析证实了该方法的有效性。     

DSP在捷联惯性导航技术中的应用

对于捷联惯性导航系统,由于没有稳定平台,需要进行大量的数学运算来实现数学平台,所以导航对计算装置的性能要求就很高.由于DSP芯片特别适合于需要大量实时计算的应用,本文介绍了一种用DSP芯片设计的捷联惯性导航系统.整个系统具有体积小、结构简单、可靠性高等特点.     

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。     

基于惯性系采用Kalman滤波的车载SINS行进间对准方法

介绍了惯性系中基于重力加速度信息进行粗对准的实现方法。在此基础上通过推导以地心惯性坐标系为导航系的捷联惯性导航系统（SINS）误差方程,建立了与惯性系对准算法相匹配的状态模型,提出了一种采用Kalman滤波实现基于惯性系的SINS行进间精对准方法。计算机仿真实验结果表明,文中所提出的基于惯性系的采用Kalman滤波的车辆行进间精对准方法,可有效地降低干扰噪声的影响,提高初始对准的精度。此外,该方法相对于基于地理坐标系进行滤波的方法,简化了滤波模型,较大的降低了计算量。     

基于RBF网络的低成本惯组中陀螺仪的温度补偿

针对在低成本捷联惯性导航系统中动力调谐陀螺仪的输出信号随温度漂移严重的问题,使用径向基函数神经网络进行补偿.采用RBF神经网络建立温度补偿模型,以温度信号为网络的输入训练样本,以陀螺仪的温度漂移为网络的目标输出.神经网络的结构为输入层和输出层各有1个节点,中间隐层含有4个节点,隐层节点的聚类中心均匀分布在温度的变化范围之内.结果表明,该方法能有效将低成本惯组中动力调谐陀螺仪输出信号中的温漂误差减小一个数量级以上,从而提高惯组的导航精度.     

利用IMU进行脉冲修正的控制规律分析

文中通过对捷联式微型惯性测量系统的研究,得出由其在火箭弹飞行攻击过程中测量出的加速度和角加速度,并按照由此得出的位置及姿态角,在有控火箭弹已知模型的基础上,通过计算机仿真证明了末端修正的可行性,给出了具有实际意义的结论。     

发射系下SINS/GPS 组合导航系统的算法研究

基于地理坐标系下的传统捷联惯性导航系统无法直接获取发射系下的导航参数,难以满足空天飞行器等高轨道飞行器对高精度、高可靠性导航系统的需求,研究了发射系下捷联惯性导航算法.搭建了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的SINS/GPS组合导航模型,传感器获取的导航量测信息直接在发射系下进行捷联惯导解算,为飞行器等提供位置、姿态等信息.采用STM32、XSENS惯性器件和GPS接收机构建相应的算法验证平台.实验结果表明:发射系下的SINS/GPS组合导航系统能提供较高的导航精度,从而验证了发射系下的SINS/GPS组合导航系统算法的正确性与合理性.     

基于水下地形匹配大姿态误差角捷联惯导系统误差估计方法

传统的基于线性滤波的误差估计方法常采用基于咖角法的捷联惯导系统（SINS）线性误差模型,但当姿态误差角较大时,估计效果不稳定且精度较差。为此,提出了基于无迹卡尔曼滤波（UKF）的误差估计方法。通过建立水下地形匹配辅助导航系统非线性误差模型,以地形匹配和深度压力传感器测量的位置信息和深度作为量测量,设计了扩展状态UKF滤波器,在大姿态误差角下仿真研究了其估计效果。结果表明,在大姿态误差角下,本文所提出的方法可行且具有较好的估计效果,为匹配区内修正捷联惯导系统导航误差提供了参考。     

基于惯性系下陀螺误差在线估计修正的惯性与星光组合导航方法

传统惯性与星光组合通常需要将惯性系下的星光姿态信息转换到导航坐标系进而与惯性导航系统进行姿态组合,由于姿态信息转换过程中通常需要引入地理位置信息实现转换,从而不可避免地引入转换误差,无法充分发挥高精度星光姿态信息对惯性导航误差的修正作用。考虑到陀螺原始输出信息和星光姿态信息均能直接在惯性参考坐标系下测量获得,设计了一种基于惯性系下陀螺误差在线估计修正的惯性与星光组合导航方案。通过建立基于惯性系下陀螺误差估计修正的惯性与星光组合导航数学模型,直接在惯性系下对陀螺漂移误差进行在线开环跟踪估计;通过对陀螺误差实时修正,能够有效减小由于陀螺漂移所带来的惯性导航系统解算误差。仿真结果表明,该方案能够有效估计出陀螺的漂移误差,进而有效提高了惯性导航系统精度。     

复杂纹理环境的光流/惯性组合导航方法

为解决无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)在全球定位系统(global positioning system,GPS)信号弱或拒止环境下实现自主导航的问题,提出一种适用于复杂纹理环境的光流/惯性组合导航方法.通过基于低纹理场景的改进卢卡斯-卡纳德(lucas and kanade,LK)光流法,解算图像光流信息,使用惯性导航系统信息辅助光流导航系统,同时也利用光流导航系统的特征点速度信息辅助惯导系统进行导航解算,利用卡尔曼滤波器以融合光流/惯性导航信息得到速度、位置估计信息,并通过仿真实验进行验证.仿真结果表明:该方法能够在纹理丰富和纹理较差的场景下进行精确的速度、位置信息估计,所提出的导航算法符合自主导航的实时性和精确性要求.     

惯性导航技术的发展及其应用

惯性导航技术,通过陀螺和加速度计测量载体的角速率和加速度信息,经积分运算得到载体的速度和位置信息.包括平台式惯导系统和捷联惯导系统.平台式惯导系统将陀螺通过平台稳定回路控制平台跟踪导航坐标系在惯性空间的角速度.捷联惯导系统利用相对导航坐标系角速度计算姿态矩阵,把雷体坐标系轴向加速度信息转换到导航坐标系轴向并进行导航计算.该技术的发展和应用趋势,以惯性导航和GPS卫星导航的组合导航最为典型.     

陀螺标度因数误差对双轴旋转惯导系统导航精度影响研究

针对陀螺对称性标度因数误差对双轴旋转惯导系统导航精度的影响问题,采用一种合理的十六次序双轴转位方案,分析了陀螺对称性标度因数在双轴旋转惯导系统中的误差效应,并对不同对称性标度因数误差对导航精度的影响进行了仿真。结果表明,三个轴的陀螺对称性标度因数误差大小与导航经度误差大小成线性关系,并且满足线性叠加性,两个转动轴上陀螺对称性标度因数误差对导航精度的影响程度大于非转动轴。最后提出了减小陀螺对称性标度因数误差对导航经度误差影响的措施,可以为双轴旋转惯导系统的进一步优化和工程设计提供理论参考。     

捷联式惯导系统在自行火炮上的应用

基于捷联式惯导系统的自行火炮火控系统结构简单、成本低、可靠性高，且可采用一次调炮，调炮速度快、直观、精度高，减少了火控系统反应时间。惯导系统的安装工艺简单、测量直接，减少了误差环节。与平台式惯导系统相比，捷联式惯导系统的尺寸和质量大为减少、可靠性高。随着计算技术的发展和捷联式系统用光纤陀螺和激光陀螺的性价比的提高，捷联式惯导系统在自行火炮火控系统中将越来越多的得到应用。