捷联惯导系统软件测试中的仿真飞行轨迹设计及应用

介绍了一种针对捷联惯性导航系统进行软件测试的仿真飞行轨迹的设计方法。该方法根据实际情况，将各种典型的机动动作做成了单个的模块；然后再根据需要测试的性能将各个机动动作自由组合成一条飞行轨迹进行实时仿真测试。笔者利用该飞行轨迹设计方法设计出一些典型的飞行轨迹并应用于我国某型捷联惯性导航系统的软件测试中，为系统性能、精度的提高作出了重大贡献。     

基于OpenGL的捷联惯导系统可视化仿真实现

提出了一种应用于捷联惯导系统的可视化仿真方法。详细介绍了在VC环境下利用三维开放图形库OpenGL开发视景系统的全过程。仿真结果表明该方法具有良好的实时性和实用性。     

捷联惯导系统多位置对准仿真研究

利用把线性时变系统作为分段常系数系统来研究其可观性的方法,对多位置静态捷联惯导系统的误差方程进行了可观性分析,并采用卡尔曼滤波技术,对平台误差角及测量元件误差进行了估计,给出了两位置及三位置的方差仿真曲线。仿真结果表明三位置对准提高了方位误差角及垂直陀螺误差的可观度,从而加速了它们的收敛速度,提高了系统的对准、标定精度。     

捷联惯导系统测试中仿真轨迹的设计与分析

由于很难获得全面真实的导航飞行轨迹数据,而各类导航系统性能测试又必须要有飞行轨迹数据和惯性器件的输出参数.针对捷联惯性导航系统进行测试的飞机仿真飞行轨迹的设计方法.方法将飞行轨迹分解成若干任务段,根据实际需要,通过自由组合这些任务段,得到一条完整的飞行轨迹.据此设计了一条仿真轨迹并对该轨迹进行了性能分析,结果表明设计方法不仅能够较好的模拟飞机的实际飞行状态,更能有效的检验捷联惯性导航算法的精确性和可靠性,应用效果令人满意.     

指北式捷联惯导系统软件的仿真与测试

传统测试用飞行轨迹侧重于模拟飞机真实的飞行轨迹,其导航算法的局限性使得即使出现大的误差也可能无法察觉.改进了一种解析式测试用飞行轨迹的生成方法,设计了一条飞行仿真轨迹,并对轨迹进行了性能分析,指出了方法与传统的飞行轨迹设计方法的优劣.在指北式捷联惯导系统中,对惯性器件进行了建模并设计了惯导系统仿真软件.用所生成的飞行仿真轨迹对导航系统软件进行了测试.通过仿真比较,有效地验证了导航软件的正确性和可靠性.     

多层防御拦截巡航导弹攻防对抗仿真系统研究

针对巡航导弹的威胁，多层防御拦截是目前较为有效的一种方案。在分析多层防御拦截巡航导弹作战的基础上，建立了多层防御拦截巡航导弹攻防对抗仿真系统的框架，应用DIS技术实现了系统的攻防对抗仿真。并介绍了时空一致性的实现。     

基于Vega的舰载捷联惯导虚拟平台的航迹仿真

运用虚拟现实技术(Virtual Reality;VR)对捷联惯导系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)进行模拟的方案,可以有效地提高研发效率,节约研发成本;现在利用Multigen Vega交互仿真环境与VC++6.0开发环境,建立虚拟方针环境;随之针对建立的舰载惯性导航系统航迹仿真的数学模型,分别利用毕卡逼近算法、双子样算法和三子样算法,进行导航解算;最后由真值和所得解算值,实时同步绘制了原始轨迹和解算轨迹,实现了在模拟平台下的航迹仿真;两组轨迹的结果显示的误差,能直观显示出算法的计算误差大小;如此,使得惯性系统的仿真数据可以更加直观的表现出来。     

通用惯导测试仿真系统的设计与实现

惯导性能测试一般在地面实验平台上进行,只能得到离散状态的测量结果,不能满足分析整个系统性能要求。建立飞行仿真系统能模拟各种飞行模态,并能够对惯导性能进行动态连续飞行轨迹下测试,在工程应用上具有重要意义。提出了惯导性能测试仿真系统的结构框架,并进行了系统功能分析与硬件设计,采用模块化设计思想,构造了基于控制律的飞控仿真模块及惯导反解算、通信等软件模块,给出了详细的设计及实现方法,并使用VC进行算法、系统实现。与惯导系统的联合仿真证明,为惯导测试系统的设计提供有效的平台。     

利用模拟飞行实现空管训练仿真系统

空中交通管制训练仿真系统的主要功能是模拟空中交通,进行空管人员的训练,是空管系统的必备模块.其中如何实现飞行仿真系统,即控制空中目标按照预期的航线飞行并获取精确的飞行航迹是空管训练仿真的基础.但是限于开发代价,现有的训练模拟系统大都采用了非常粗略的飞行仿真系统.本文提出了一种方法,利用飞行软件构建所需的模拟场景并进行飞行仿真,在此基础上建立空管训练仿真系统.这种构建方法避免了重新开发和资源浪费,在获得精确的飞行仿真结果的同时还获得了逼真的视景仿真,在实际中获得了很好的应用效果.     

融合惯导与飞控系统信息的飞行大气全参数估计算法

针对嵌入式大气数据系统高空飞行精度低、跨大气层易失效等问题,提出一种融合惯导与飞控系统信息的 飞行大气全参数估计算法.基于飞行器气动模型及动力学方程,建立惯导信息与大气参数之间的函数 关系,进而利用扩展卡尔曼滤波实现大气参数的实时精确估计.仿真结果表明,该方法具有较高的 精度、良好的稳定性和鲁棒性,而且可以提高大气数据系统的测量范围和可靠性,能够适用于全 飞行包线下攻角、侧滑角、真空速的测量.     

基于Simulink的海底捷联惯性导航系统数学仿真

该文提出海底用捷联惯性导航系统导航的设计方案。在分析了捷联惯性导航系统的工作原理的基础上,用Matlah／Simulink建立导航系统仿真模型,并进行了仿真研究。仿真模型的输出信号为载体的经度,纬度和高度,可以直接用来显示在外部计算机上或驱动误差修正模型。该方法充分利用了Simulink的优点,实现了高度可视化的仿真实验,也为捷联惯性导航系统的仿真提供了新的实现途径。该方法不但适用于系统的全数学仿真,而且可以推广到半实物仿真实验,有着很大的工程实用价值和推广意义。     

多算法的地形辅助导航仿真系统设计及试验

该文介绍一个多算法的水下地形辅助导航系统模型，并基于此模型采用VC＋＋搭建了系统仿真平台，在平台构建过程中主要考虑了五个因素：①反映真实的物理环境；②能很好满足实验目．白勺；③较快的运行速度；④良好的可扩展性；⑤提供简洁的人机交互接口与结果表达。仿真平台分为8个模块以满足良好的扩展性，VC＋＋的使用可使平台用户得到更快的计算速度和丰富简便的图形界面，系统模块中的数学模型反映了真实环境。仿真试验表明平台能够良好运行并为算法的研究提供大量试验数据。     

飞航导弹面向对象仿真建模方法研究

该文针对面向对象Ｏ－Ｏ建模技术的特点,详细分析了飞航导弹数学模型,提取了共性部分,并加以分类。在分析导弹数学模型的基础上,建立了导弹型号库、型号子模型库、公用子模型库、以ＦｏｘＰｒｏ２．５ｂ Ｆｏｒ Ｗｉｎｄｏｗｓ为开发工具,进行了面向对象仿真建模软件设计,并利用Ｗｉｎｄｏｗｓ环境设计了一套面向对象建模的人机交互界面。     

弹道导弹惯性/双星/天文组合导航系统研究

弹道导弹飞行特点对其导航系统提出了较高的技术要求,因此提出一种惯性/双星/天文组合导航方案对弹道导弹实时估计和修正导航误差,提高导航精度,该组合导航方案以惯性导航系统与天文导航系统的姿态角差值、惯性导航系统与双星定位导航系统的位置差值作为观测量,建立弹道导弹导航系统的数学模型和观测方程,以无反馈模式联邦滤波器在线估计弹道导弹导航参数误差值.通过计算机仿真并分析仿真结果:和惯性导航系统相比较,这种组合导航系统可以提高弹道导弹导航精度,适合弹道导弹组合导航.     

船用捷联惯性导航系统仿真技术研究

该文提出船用捷联惯性导航系统仿真器的设计方案。针对船舶运动特点 ,根据船模的耐波性数据、惯性传感器的误差模型 ,可以模拟船舶受不同等级风浪扰动、采用不同种类的惯性传感器及配置方案时导航系统的输出 ,其实时输出信号可直接用来驱动船用导航滤波器或其它仿真器。     

一种新的惯性导航系统半实物仿真方案

由于三轴转台只能模拟三个角运动而不能模拟三个线运动,因此惯性导航系统就很难作为一个整体进行半实物仿真。该文提出了一种新的惯性导航系统半实物仿真方案,该仿真方案使用陀螺和加速度计敏感的真实数据,通过外部的线运动补偿来实现惯性导航系统的完整计算,在半实物仿真中不仅保证了惯性导航系统的完整性,而且在此基础上可以完成传递对准的半实物仿真。最后通过仿真验证了方案的可行性和正确性。     

捷联惯导系统静基座初始对准精度分析及仿真

在利用卡尔曼滤波器对捷联惯导系统（SINS）进行静基座初始对准中,由于系统的不完全可观测性,使得有些状态没有滤波效果,有些状态的估计精度受到限制。对SINS静基座初始对准卡尔曼滤波方程进行了可观测性分析,提出了状态降阶的处理方法,并得到了各状态估计的极限精度公式。最后进行了软件仿真,仿真结果表明：降阶滤波器和全降阶滤波器的估计精度基本相同,但足前者计算量更小,并且在滤波计算中能够消除不可观测状态的不利影响。     

基于T-S模糊故障树方法的惯性导航系统可靠性评估

针对传统故障树模型在复杂系统可靠性评估中的局限性,引入T-S模糊故障树建模方法对惯性导航系统进行可靠性评估分析.在建立T-S模糊故障树的基础上,以模糊门算法表征事件之间的逻辑关系,确定了基于基本事件模糊概率和故障程度的复杂系统可靠性评估方法,并对事件进行了概率重要度和关键重要度分析.案例分析表明,T-S模糊故障树分析方...     

车载INS/GPS组合导航系统建模与仿真

为了准确地对车辆进行定位,实现导航功能,将两种常用的导航定位技术GPS定位导航技术与惯性导航技术进行组合,介绍了INS/GPS组合导航系统的仿真方案。因车载组合导航系统对精度的要求不是很高,采用低成本的机械陀螺和加速度计作为惯性导航系统的测量器件。INS/GPS组合导航系统采用位置和速度组合模式,分别给出纯INS,纯GPS,组合导航系统的位置误差比较。结果分析表明,组合导航系统精度高于INS和GPS分别独立工作时的精度。