光纤陀螺实时小波去噪中的阈值选取

在使用小波域阈值滤波方法消除光纤陀螺输出噪声时,阈值的确定和阈值函数的选取是两个关键问题,它们直接关系到小波滤波的滤波效果,目前关于此方面的讨论较多基于离线分析。在综合考虑了实时性与滤波效果后提出了一种改进的阈值确定方法,并针对强制去噪动态性能差的问题提出了一种新的小波系数处理策略,最后利用LabVIEW软件对该算法进行了工程实现。通过试验验证,此方法在不影响滤波效果的前提下具有实时性能好的优点,具有较好的工程应用价值。     

面向大型室内场景的无人机三维激光雷达解耦SLAM方法

大型室内场景通常在高程方向结构较为相似,导致激光雷达扫描点云在高程方向特征退化,传统激光雷达SLAM的无人机定位方法易发生高程特征误匹配。针对于此,提出了一种基于惯性/高度传感器信息辅助的机载三维激光雷达解耦SLAM算法：将高度传感器、惯性姿态引入点云初始化过程,提高初始位姿匹配精度;将基于多元正态分布的点云配准算法在水平、高度通道解耦,约束点云配准方向,提高高程退化环境下的定位精度;同时使得传统SLAM六维位姿解算降为三维,降低了计算量。通过Gazebo构建船舱仿真场景,对提出的方法进行验证,结果表明本文方法可以提高在高程特征退化下的激光雷达SLAM定位精度,比传统算法提升40%以上,并有效提高了计算效率。     

一种光纤IMU的双轴非定向标定方法

针对光纤惯性组件确定性误差的特性,建立了标定的数学模型。由于光纤组件标度因数的非线性,使用多项式误差模型替代了经典的常数误差模型。基于建立的模型提出了一种双轴转位机构动静态混合标定方案,使用八位置静态标定方法标定陀螺零偏,采用三轴12个速率的旋转标定方法标定陀螺标度因数误差和非正交耦合误差。针对加速度计采用二十四位置的重力场静态翻滚标定方案,最后使用多项式拟合的数据处理方法计算和补偿光纤惯性组件的标度因数误差。通过实验和补偿结果表明,此方案有效标定了光纤惯性组件的各项确定性误差。     

TDMI方法在MEMS陀螺温度漂移补偿中的应用

微机电系统(micro-electro-mechanical systems,MEMS)陀螺易受外界温度环境影响,需要进行温度漂移补偿.使用外置温度传感器测量时,存在测量温度与MEMS陀螺感知单元温度不一致的问题,降低了MEMS陀螺温度漂移补偿效果.针对该问题,研究了时间延迟互信息(time-delayed mutual information,TDMI)方法,并采用该方法辨识MEMS陀螺温度漂移与温度传感器输出变化之间的时间延迟,将辨识结果应用于温度漂移预测补偿中.试验结果表明,该方法可有效提高MEMS陀螺温漂补偿精度,具有较好的工程应用参考价值.     

基于LabVIEW的光纤陀螺测试分析平台实现研究

介绍了一种利用LabVIEW构建光纤陀螺测试平台的方法.测试平台通过RS-232接口与转台、光纤陀螺相连,利用LabVIEW中的串行通信模块实现对转台运行的控制、状态的读取以及对光纤陀螺数据的采集.利用测试平台.--f~对光纤陀螺的输出信号进行积分并与转台位置进行比较,同时, 可以对光纤陀螺的静态、动态性能进行分析.     

基于DSP的小型捷联惯性航姿系统研究

针对微小型应用场合,设计了基于DSP的导航计算机,成功构建了低成本小型捷联航姿系统.重点描述了DSP导航计算机的硬件设计思路,特别是"数字信号处理器(DSP)+单片机(MCU)"的特殊的主从式双CPU结构.扼要介绍了系统软件的框架结构.实验表明基于DSP的捷联惯性航姿系统,性能稳定、达到了设计精度,降低了成本,成功的实现了系统的小型化.DSP导航计算机体积仅为65mm×80mm×10mm,对导航系统在小型化领域推广应用具有实际意义.     

基于RDSS辅助的多普勒／SINS组合导航系统研究

多普勒／SNS组合导航系统具有输出水平速度误差较小、平台角误差较小的优点，但存在经纬度误差较大的缺点，故不能作为独立的导航定位系统，而双星定位系统(RDSS)可输出较高精度的经纬度信息，但存在定位滞后的缺陷，若利用多普勒／SINS的输出水平速度以补偿RDSS的位置滞后，同时经过位置补偿后的RDSS系统可实时修正多普勒／SINS组合导航系统．仿真结果表明，基于RDSS辅助的多普勒／SNS组合导航系统能有效地克服多普勒／SINS系统的缺点，是一种新型的组合导航系统，可应用于导航定位精度要求较高的场合。     

用于光纤陀螺温度补偿的传感器试验研究

分析了温度测量在光纤陀螺试验中的重要性以及传统温度测量方法的局限性,提出并设计了一种实时性好、精度高的温度传感器电路。对其工作原理、适用范围、主要元件的性能以及其在电路中的作用作了详细的分析,并阐述了该传感器电路用于光纤陀螺温度试验的优越性。经试验验证:该温度传感器电路具有良好的线性、重复性以及实时性,完全可用于光纤陀螺的温度补偿试验以及精密温度控制系统。     

干涉型光纤陀螺随机噪声的分析研究

系统地分析了光纤陀螺所包含随机噪声的种类及其来源和特性,介绍了分析光纤陀螺随机噪声的工具———A llan方差法和国军标模型拟合法。对某型干涉型光纤陀螺的静态实验数据,分别应用上述2种分析方法,计算分析了光纤陀螺信号中的噪声分量。计算结果表明:试验所用的光纤陀螺输出的静态信号中含有量化噪声、角随机游走噪声、角速率随机游走噪声、零偏不稳定性和速率斜坡噪声,其中,角速率随机游走噪声、零偏不稳定性和速率斜坡噪声含量较大。该分析研究对光纤陀螺的研究有很好的应用价值。     

机载安装误差对捷联惯导系统的综合影响研究

机载惯导系统的安装误差会引起加速度计输出中的附加干扰加速度,以及陀螺仪输出中的陀螺漂移,从而对惯导系统产生影响。针对捷联惯导系统(SINS)中的机载安装误差进行了深入全面的研究,推导出角安装误差和位置安装误差同时存在时系统的误差模型,并对机载安装误差给导航系统精度带来的影响进行了系统仿真。仿真结果表明:安装角误差和位置误差对于惯导系统的精度带来不可忽视的影响,将会引起惯导系统的迅速发散,必须对其加以补偿。该研究对于提高SINS的对准精度提供了理论依据,具有较好的工程应用价值。