舰船提联航姿系统自主粗对准仿真与实验研究

对舰船光纤捷联航姿系统的粗对准技术进行研究,列出3种粗对准方法：传统的解析式粗对准、二阶调平方位估算和凝固解析式粗对准,给出了其推导过程,第3种方法的最大特点是基于重力加速度信息在惯性坐标系内积分得到姿态矩阵。完成了大量的仿真工作,进行了静基座、摇摆基座的仿真与分析,并将后两种方法嵌入到实际的光纤捷联系统中,进行了系泊实船试验,从工程应用的角度对其进行了验证。实验证明凝固解析式方法可以有效地实现舰船在摇摆晃动基座下的粗对准,完全可以在其基础上进行精对准。     

弹载SINS/GPS组合系统空中对准方法研究

针对 SINS/GPS 组合系统的空中对准,提出了采用航位推算法减少卡尔曼滤波周期。采用反馈校正、滤波初始阶段修正四元数等方法。仿真结果表明,这些方法可以有效地减少对准时间,提高对准精度。     

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.     

基于弹道弯曲角速度单矢量的制导炮弹滚转角空中粗对准方法

制导炮弹内弹道呈现高转速、大过载的特点,其导航坐标系统滚转通道无法进行初始对准。针对以上难点问题,根据无控段飞行特性,提出一种基于弹道弯曲角速度矢量的滚转角空中粗对准方法。在无需卫星、机动辅助的条件下,利用重力引起的弹道弯曲角速度矢量作为基准,通过单矢量定姿实现滚转角对准。为消除低精度陀螺仪的零偏、轴偏角等误差的影响,分析了弹体姿态运动测量信息的频域特性,利用FIR带通滤波器提取角速率陀螺信息中弹体滚转频点处的有用分量,并采取对准起始时刻冻结弹体坐标系下的积分策略,平滑随机测量噪声,从而提高对准精度。通过数学仿真手段,探究了惯性陀螺误差对对准精度的影响。数学仿真结果表明：该方法仅利用低精度角速率陀螺即可实现在无控段快速粗对准滚转角,误差在1°左右;在飞行搭载试验中,滚转角对准误差可控制在2°以内。     

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。     

大气辅助惯导空中对准研究

INS/GPS在进行空中对准时通常需要机体作机动以此来增强姿态误差角的可观性,由于GPS信号在机动条件下误差较大且与惯导信息的同步性不好,对准效果很差。针对以上问题,文中提出了利用大气数据系统输出的真空速辅助惯性基准系统进行三组合空中对准的方法,与传统的对准方法相比,飞机无需机动飞行,只需要匀速直线运动便可以完成空中对准,大大提高对准精度并且缩短对准时间。通过仿真,验证了以上方法的有效性。     

基于伪距的末制导炮弹SINS/GPS 空中对准研究

文中对基于伪距观测量的末制导炮弹的SINS/GPS空中对准技术进行了研究.首先给出了伪距观测量的测量方程、状态方程,最后采用某一弹道数据进行了仿真,分析了组合Kalman滤波器在空中对准过程中对失准角的估计精度.     

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。     

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.     

捷联惯导系统空中初始对准方法研究

论述了捷联惯导系统的空中初始对准方法.它通过适当地增加卡尔曼滤波器系统方程中的白噪声,来补偿由模型简化而带来的系统噪声,并通过大幅度的机动来克服外界环境的干扰.仿真表明,它不仅能在较短的对准时间内获得高对准精度,而且对系统噪声和环境噪声有很强的鲁棒性.     

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。     

激光陀螺捷联导航系统初始对准方法研究

针对激光陀螺捷联导航系统的特点,从理论上分析了卡尔曼滤波法、解析陀螺罗经法和间接估计法3种捷联导航系统常用初始对准方法的特点。并采用某激光陀螺捷联导航系统的实测数据对3种初始对准算法进行了比较研究。结果表明,3种方法的稳态精度基本一致,这和理论分析是相吻合的。间接估计法由于引入了微分,容易受到传感器噪声的影响,超调量很大,收敛速度很慢。解析陀螺罗经对准和卡尔曼滤波由于采用闭环方案,收敛速度要比间接估计法快,更适合激光陀螺捷联导航系统的初始对准。     

基于线性最优控制的捷联惯导初始对准方法研究

文中提出一种基于线性最优控制理论的捷联惯导系统初始对准方法,并完成了理论分析、设计和仿真,结果表明该方法能够有效地完成捷联惯导系统的初始对准,相对于传统方法在满足对准精度的同时可以大大缩短对准的时间,即便是存在较大失准角(小于10°),仍可以在几秒钟内收敛.     

考虑动态挠曲变形时的传递对准方法研究

针对传递对准过程中存在的动态挠曲变形的问题,本文提出了一种"量测失准角+速度"匹配的快速传递对准方法。通过将动态挠曲变形模型的相关变量引入到传递对准状态方程中,从而降低动态挠曲变形对传递对准精度的影响。仿真结果表明,该方法有效降低了动态挠曲变形对传递对准精度的影响,满足传递对准的高精度和快速性要求。     

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。     

舰载武器捷联惯导系统初始对准方法研究

摇摆运动及杆臂效应误差是影响舰载武器系统对准精度的主要因素。基于舰载武器特点，建立了捷联惯导系统（SINS）在摇摆基座下的误差模型，详细分析了一种舰载武器的自主式初始对准方案，在传统反求杆臂长度补偿杆臂效应方法的基础上，提出了一种新的补偿杆臂效应的方法．并通过仿真验证表明，该方法比传统的杆臂长度补偿法具有更高的精度，研究结果可为舰载武器对准方案的选择与设计提供理论依据。     

圆环坯料约束镦粗载荷理论解析与仿真研究

引入结构参数进行镁合金圆环约束镦粗过程中成形载荷理论解析与仿真研究。结果表明：随摩擦因数的增大和结构参数的减小,成形载荷均呈现增大趋势;当恒定结构参数为0.37和应变速率为0.1 s-1,随变形温度升高,约束镦粗过程中的载荷曲线呈现整体降低趋势;当恒定温度为380℃和应变速率为0.1 s-1,不同毛坯结构下成形载荷随时间变化呈现成形载荷升至峰值之前,随坯料的结构参数减小呈下降趋势,而成形载荷升至峰值后出现波动下降趋势。     

拖缆的弹簧柔性体模型在拖曳式空中发射系统中的应用研究

拖曳式空中发射系统模型的复杂程度很大程度上取决于拖缆模型描述的复杂程度.将拖缆视为"弹簧柔性体",即串联的一系列线性弹簧来处理,不仅可以求解拖缆的静态位形,还可以求解拖缆的动力学特性,谋求解决拖缆的动力学问题.所以,从理论上讲是一种较为理性的模型.     

圆环坯料约束镦粗载荷理论解析与仿真研究

引入结构参数进行镁合金圆环约束镦粗过程中成形载荷理论解析与仿真研究。结果表明:随摩擦因数的增大和结构参数的减小,成形载荷均呈现增大趋势;当恒定结构参数为0.37和应变速率为0.1 s-1,随变形温度升高,约束镦粗过程中的载荷曲线呈现整体降低趋势;当恒定温度为380℃和应变速率为0.1 s-1,不同毛坯结构下成形载荷随时间变化呈现成形载荷升至峰值之前,随坯料的结构参数减小呈下降趋势,而成形载荷升至峰值后出现波动下降趋势。