高动态下紧耦合组合导航改进UKF滤波器设计

由于紧耦合导航系统模型为非线性模型,采用线性化滤波方法,线性化误差将影响组合导航的精度,高动态下影响更为明显.UKF(平淡卡尔曼滤波器)避免了非线性系统模型的线性化过程,具有较好的精度.但在高动态条件下,随着滤波迭代计算的进行,舍入误差的积累会引起均方误差矩阵失去非负定性甚至对称性,使滤波增益矩阵失去合适的加权作用从而...     

陀螺仪辅助星敏感器星跟踪算法设计

针对星敏感器在大机动场景下跟踪预测误差较大和星点补充频率较高的问题,提出一种陀螺仪辅助星敏感器的星跟踪算法。在载体角加速度发生剧烈变化的大机动场景下,利用陀螺仪测量得到的角速度信息,对星点运动轨迹进行估计,得到相邻两帧星图中间时刻的星点位置信息。进一步建立星点运动模型,利用卡尔曼滤波器对星点位置进行跟踪预测,从而提前预测星图内外星点位置。结合所提出的缓存星库方案,可实现大机动场景下的快速星点补充。实验表明,在大机动运动条件下,星点跟踪误差小于2 pixels,采用缓存星库的算法可以有效减少补充星点的时耗,证明了算法的有效性,对提高星敏感器的动态性能和更新率有着重要意义。     

虚拟仪器在压力测量及数据管理系统中的应用

本文介绍了虚拟仪器技术在压力测量及其数据管理中的应用,该系统采用NI公司的Labview开发平台,实现了多路压力的自动测量、数据采集、实时显示、数据库管理、分析处理以及所生成图表的浏览与打印等功能,提高了测量的精度和效率.     

基于ARM9的加速度计信号检测系统的设计

针对加速度计实现小型化、智能化、固体化的要求,设计了基于ARM9微处理器的液浮摆加速度计检测系统的方案。具体介绍了该系统的硬件组成部分和软件组成部分。硬件部分包括对加速度计信号传感器输出的信号进行调理,A/D转换与ARM9系列AT91RM9200的硬件接口等。软件部分包括系统初始化,加速度信号采集处理程序,脉宽调制器输出方波程序等。     

基于MARG的两种实时姿态测量算法的分析与比较

通过XENS采集MARG传感器的三维加速度,三维地磁场和三维角速度,用QUEST算法和Gauss-Newton算法计算姿态,并与原始姿态进行对比,分析2种算法的优劣。最后发现Gauss-Newton迭代算法能够用来计算与体坐标系中测量的加速度和地磁场相关的最优四元数。这个最优四元数送到扩展卡尔曼滤波中作为测量值。实验结果证实了滤波器设计的有效性,证明了利用惯性/磁性传感器模型能够实现实时人体运动跟踪。     

基于电涡流位移传感器和虚拟仪器技术的微小位移测量

微小位移量的精确测量是测控工程技术中一个重要的课题.介绍一种针对具体工程的、基于电涡流位移传感器和虚拟仪器技术的微小位移测量方法.采用高精度电涡流位移传感器和虚拟仪器技术、合理设计测量机械机构和数据采集与处理系统,使计算机可以精确测量微小位移量,为准确分析数据结果提供了有利的先决条件,使测量系统精度大大提高.     

基于虚拟仪器的电位计自动检测系统的研制

介绍了一套基于虚拟仪器技术的电位计自动检测系统,该系统采用NI公司的LabVIEW开发平台,实现了电位计的各项性能指标的自动测试,完成数据采集、测试的控制与实时显示、数据存储与分析处理以及所生成报表的浏览与打印等功能,提高了测试的精度和效率.     

导航系统MEMS加速度计的设计

本文介绍了加速度传感器芯片ADXL250在设计导航系统中的加速度计方面的一个应用.文中还介绍了加速度计相关的标定电路.标定前后的实验数据对比表明:用此加速度传感器设计的加速度计体积小、结构简单,精度高,能很好地满足惯性测量和导航系统中加速度的测量.     

高动态环境下GPS信号处理与分析

为了研究如何消除高动态环境下多普勒频移对GPS信号的影响,首先根据多普勒频移,中频信号频率,载噪比等参数建立高动态GPS中频信号数学模型,得出一个高动态中频信号.然后,根据模拟的中频信号,分析载体的高动态运动对捕获和跟踪造成的影响,结合跟踪环的工作原理和数学模型,设计一个环路噪声带宽随多普勒频移可变化的跟踪环路,得到了...     

高精度捷联惯导姿态更新优化算法研究

介绍了捷联惯导姿态更新算法中的旋转矢量算法。在传统的旋转矢量算法的基础上,提出一种新的航姿算法,并分析了此算法在典型圆锥运动输入下的误差。新航姿算法是利用增加一个角速度拟合参数来估算算法误差,进而优化姿态更新的方法。与传统的旋转矢量算法比较,算法无需计算误差四元素,新算法更为简单明了,为改进旋转矢量算法提供了一种新的思路。