车载捷联惯导系统动基座粗对准方法的研究

以某型号车载地空导弹垂直发射的实际应用为背景,对两种捷联惯导在动基座条件下解析粗对准方法进行了理论分析与实验仿真,指出直接计算法更适合导弹在垂直发射状态下姿态角的正确计算,并提供了采样数据的处理方法和姿态矩阵的正交化方法,形成了一整套车载捷联惯导系统初始对准的方案.     

车载捷联惯导系统动基座粗对准方法的研究

以某型号车载地空导弹垂直发射的实际应用为背景，对两种捷联惯导在动基座条件下解析粗对准方法进行了理论分析与实验仿真，指出直接计算法更适合导弹在垂直发射状态下姿态角的正确计算，并提供了采样数据的处理方法和姿态矩阵的正交化方法，形成了一整套车载捷联惯导系统初始对准的方案。     

平流层浮空器解析式空中粗对准方法研究

针对平流层浮空器捷联惯导系统空中重新对准的需求,设计了基于单天线GPS辅助的惯性凝固解析式粗对准方法。考虑浮空器平动的同时绕天向存在角运动的情况,采用惯性凝固假设,在GPS速度信息辅助下获取系统在对准时刻的姿态角,并对影响对准精度的因素进行了理论分析。仿真结果表明,在浮空器角运动速率处于-5°/s~5°/s范围内,GPS速度测量误差不大于0.15 m/s的条件下,该方法得到的水平失准角小于8',可有效实现平流层浮空器惯导系统的空中粗对准。     

基于广义解析法的动基座粗对准

动基座条件下捷联惯导系统由于动态环境的影响,采用传统的解析法进行粗对准会出现较大误差,针对这一问题,通过捷联惯导比力方程变形和引入辅助速度信息,提出了一种基于广义解析法动基座粗对准方法。进行了动基座条件下的仿真,在粗对准时间不大于200s的情况下,方位角对准精度达到了0.357°,水平角对准精度0.006°,满足进一步采用线性滤波方法进行精对准的要求。该方法算法简单,计算量小,精度高,具有一定的工程应用价值。     

航母舰载机捷联惯导系统自主对准算法流程研究

随着我海军现代化进程的不断发展,舰载武器倍受关注,但风浪等因素影响产生的航母摇摆晃动,会给舰载机捷联惯性导航系统的初始对准带来困难。但考虑到惯性空间中航母摇摆晃动所产生的干扰加速度一般为谐波形式且幅值也小于重力加速度幅值,因此通过平滑处理后仍能从加速度计的输出中提取可用的重力加速度矢量信息,根据这一思路,文中给出了基于重力加速度积分矢量的解析自主粗对准和自主精对准的算法流程。理论分析和仿真结果表明,该运动基座上捷联惯导自对准方法能有效解决舰船系泊状态下舰载机的初始对准问题。     

动机座弹用捷联惯导系统快速初始对准方法的研究

以地空导弹在战车上垂直发射为背景,得出针对在战车转塔变速转动、规定发射坐标系的情况下,文中所给出的直接计算法是一种较好的弹用捷联惯导系统快速初始对准方法.通过理论分析与仿真验证,证明该方法在发射基座变速转动情况下是一种既简单又有效的地空导弹捷联惯导系统的快速初始对准方法,可以满足实际系统对初始对准的快速性和精度的要求.     

最优两位置对准在SINS自对准中的应用

捷联惯性系统的初始对准一直是国内外的研究热点,本文利用一种新的解析粗对准方法和最优两位置对准进行惯导系统的自对准,不仅提高了系统的可观测性,而且提高了对准精度。     

动基座条件下捷联惯导系统初始粗对准新方法

针对捷联惯导系统在动基座条件下难以实现自主粗对准的问题,提出了一种采用GPS辅助计算姿态矩阵的新方法。姿态矩阵的计算被分解为三个独立的变换矩阵的求解,而GPS和IMU的输出数据则以积分的方式在不同的坐标系中表示出来,从而得出各个不同坐标系之间的变换矩阵以完成粗对准过程。经过仿真验证,该方法能使捷联惯导系统在动基座上快速的计算出初始姿态矩阵,且姿态角误差小于1°,满足为后续精对准过程提供初始值的精度要求。     

游移方位激光捷联惯导系统传递对准方法

为解决舰船行进过程中的动基座传递对准问题,介绍游移方位激光捷联惯导系统传递对准的2种方法。以舰载激光捷联惯导系统作为主惯导系统,飞机激光捷联惯导系统作为子惯导系统,并通过卡尔曼滤波器进行仿真,分析了这2种不同的方法。仿真结果表明,2种方法均能满足传递对准精度的要求以及实际工程上的应用。结果表明该方法具有一定的工程应用价值。     

一种里程计辅助车载捷联惯导行进间对准方法

提出一种车载捷联惯导行进间对准方法。以里程计信息为辅助,将行进间对准过程分为粗对准和精对准,以惯性坐标系作为捷联惯导解算的参考基准并借助里程计信息进行粗对准,采用10状态Kalman滤波器进行精对准,观测量采用捷联惯导解算的速度与里程计解算得到的速度之差。进行仿真试验和实车试验,试验结果表明：该方法实现了行进间初始对准,兼容静基座及晃动基座初始对准,对行车路线及行进方式不做要求,捷联惯导在25 min内实现了和静基座对准相同的精度,对准精度与对准的时间正相关,对准时间越长对准精度越高。     

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。     

基于逆向导航算法的捷联式惯性导航系统改进优化对准方法

快速性和精度是捷联式惯性导航系统动基座初始对准的重要指标。优化对准方法（OAM）在短时间内难以获取足够多的观测信息,导致对准性能降低。针对此问题,提出一种基于逆向导航算法的改进动基座初始粗对准（IMCA）方法。通过逆向导航算法对存储的陀螺仪和加速度计数据进行虚拟延长并加以反复利用,扩展积分区间长度,以构建新的观测矢量、实现对准精度的提升。推导了载体坐标系下的OAM,分析了观测矢量包含的信息量对姿态确定精度的影响。基于车载实测数据,分别利用OAM和IMCA方法进行动基座初始对准试验,结果表明：相比于OAM,IMCA方法可在相同条件下实现更高精度的初始对准;IMCA方法应用在载体坐标系下动基座初始对准中是可行、有效的。     

一种星敏感器与捷联惯导高精度安装误差标定方法

针对高精度标校星敏感器和捷联惯导之间安装误差问题,捷联惯导和星敏感器均能输出相对惯性空间四元数的特点,提出了一种基于误差四元数与角速度测量值的算法,建立星敏感器和捷联惯导的安装误差模型和系统观测模型．采用“粗校准＋精校准”的两次估计滤波方法,最终达到提高姿态确定精度的目的。仿真结果证明了该方法的有效性和可行性。     

捷联惯导系统动基座初始对准中的可观测性分析

用分段定常系统可观测性分析理论和方法对系统动基座初始对准时的可观测性进行分析.定性地得出了载体的各种机动特性对捷联系统对准过程可观测性的影响结果.采用卡尔曼滤波法, 对平台误差角进行了估计, 给出了仿真曲线.结果表明, 动基座对准过程中, 载体的线运动和角运动在一定条件下能提高系统的可观测性, 从而提高卡尔曼滤波器的估计速度和精度.这为研究捷联惯导系统的快速精确对准方法奠定了理论基础.     

病态理论在捷联惯性导航粗对准中的应用

针对捷联惯性导航系统粗对准算法中存在共线性的问题,通过分析基于重力矢量信息的双矢量定姿对准算法中系数矩阵的病态性。利用病态矩阵理论中条件数方法对该问题进行分析研究,确定对准时间对共线性问题的影响,并以实例进行仿真计算。仿真结果表明,1 min后共线性问题可以忽略,可解决传统解析粗对准中的角运动干扰问题。     

传递对准中主惯导参考信息滞后处理方法研究

给出了传递对准过程中补偿主惯导系统( MINS)输出数据延迟的方法。该方法在子惯导系统( SINS)获得主惯导的参考数据时,将时间基准统一到主惯导数据对应时刻进行卡尔曼滤波处理,通过时间更新得到当前时刻的子惯导误差估计值。计算机仿真结果表明对数据滞后进行补偿后改善了传递对准的性能。在要求快速高精度对准的情况下,考虑主惯导参考数据滞后是必要的。     

舰载武器捷联惯导系统自对准技术研究

在解决了晃动基座粗对准问题的基础上,设计了舰载武器捷联惯导系统的自主对准方案.通过分析系统的可观测性,提出了改善可观测性的方法,经仿真分析,证明了可观测性提高方法的有效性,最后通过实物验证,得出了方案可用于舰载武器捷联惯导系统自主对准的结论.     

潜射导弹捷联惯导系统传递对准技术研究

随着现代战争的发展,潜射导弹已成为日益重要的中等规模打击力量,快速而准确地在潜艇上对其捷联惯导系统进行传递对准,成为潜射导弹的一项关键技术。该文通过研究主、子惯导之间产生的固定安装误差角和挠曲变形角,运用鲁棒滤波技术,采用＂角速度＋加速度＂匹配的传递对准方法进行了建模和仿真。结果表明,该技术可以实现潜射导弹捷联惯导系统的快速高精度对准,而潜艇不必做其他机动,为导弹快速高精度初始对准提供了一定的理论依据。     

激光陀螺捷联惯性导航系统解析对准误差特性分析

为使惯性器件精度满足初始对准要求,对激光陀螺捷联惯性导航系统初始对准的误差特性进行了分析。从解析对准法的增量计算公式出发,采用扰动法推导了惯性器件测量误差带来的对准失准角及其随机特性,并根据姿态角与姿态矩阵之间的关系分析了对准失准角带来的姿态角误差。通过仿真和试验对理论分析结果进行了验证。研究结果表明：对准误差均值取决于惯性器件的常值误差和载体姿态,与对准时间无关;对准误差标准差和惯性器件的随机游走系数与载体姿态有关,且与对准时间的平方根呈反比。     

里程计辅助的 SINS 行进间对准方法

为实现车载捷联惯导系统在行驶条件下的初始对准,提高车载武器系统的机动能力,提出一种里程计辅 助的捷联惯导系统行进间自主式对准方法。通过推导载体坐标系下的速度积分方程,利用姿态矩阵的链式法则,将 惯导初始对准转化为初始姿态的最优确定问题,进而采用 QUEST 算法求取初始姿态矩阵,并给出了算法的离散化递 推模型,实现了导航前一刻的行进间自主对准。仿真结果表明：该算法在无需任何先验姿态信息的条件下,能实现 捷联惯导系统的行进间快速高精度对准。