捷联技术的发展与应用

捷联技术作为一门新兴的技术学科,因其具有结构简单、体积小、成本低、可靠性高等突出的优点,已经为美、苏、英、日等许多国家所重视。如果说到七十年代惯导领域基本上一直被平台所控制的话,那么,随着捷联技术的日趋成熟,捷联式惯导系统作为新一代控制系统,在很大程度上将要取代平台而占据惯导领域的主导地位。特别是到了七十年代,由于陀螺技术的发展,出现了多种适用于捷联系统的具有大角速率,低漂移特性的液浮陀螺,动力调谐陀螺,特别是激光陀螺的出现以及计算机技术的发展,为捷联技术的发展开辟了广阔的前景。捷联式惯导系统自第二次世界大战末期出现以来,已经有几十年的发展历史。最初,德     

用于战术弹的半捷联式惯性导航平台

挪威国防研究院为战术弹研究了一种半捷联式惯性导航系统(简称INS),这种半捷联式惯导平台用在“企鹅”Mk3战术弹上,“企鹅”Mk3导弹目前装备在F-16战斗机上。半捷联式配置是为了使惯性平台适应导弹在发射和转弯机动飞行时的很高滚动角速率而选择的。该平台采用一对二自由度干式调谐陀螺(DTG)和三个单轴石英挠性加速度计,俯仰轴和方位轴采用捷联式安装,而滚动陀螺通过滚动框架用于稳定部件的稳定。     

捷联式惯导系统在自行火炮上的应用

基于捷联式惯导系统的自行火炮火控系统结构简单、成本低、可靠性高,且可采用一次调炮,调炮速度快、直观、精度高,减少了火控系统反应时间。惯导系统的安装工艺简单、测量直接,减少了误差环节。与平台式惯导系统相比,捷联式惯导系统的尺寸和质量大为减少、可靠性高。随着计算技术的发展和捷联式系统用光纤陀螺和激光陀螺的性价比的提高,捷联式惯导系统在自行火炮火控系统中将越来越多的得到应用。     

捷联式惯导系统飞行中传递对准时的伪偏置检测

本文描述了捷联式惯导系统飞行中传递对准时发现的一种现象。这种现象在以前的文献中从未见报导,它就是传递对准中使用的卡尔曼滤波器产生的伪纵向加速度计偏置估计。本文指出了这种现象的起因并进行了理论分析。从分析中明显看出,这种伪纵向加速度计偏置估计的现象只在捷联式惯导系统中发生而不会发生在平台式惯导系统中。作了真实协方差模拟,它证实了所作的分析,并对伪偏置发生机理有了更进一步理解。消除了现象发生原因,就消除了伪偏置估计,这就最后证实了所作的解释是正确的。     

激光陀螺与鱼雷捷联惯导

本文在给出惯性技术和惯导系统的有关概念的基础上，重点阐述了新型惯性器件激光陀螺的原理、性能及技术概况，提出激光陀螺捷联式惯导系统更适合于鱼雷武器，它是鱼雷惯导的优选方案。     

捷联式惯导系统陀螺仪冗余配置研究

主要研究了捷联式惯导系统冗余配置陀螺仪的配置数目、配置结构对导航系统可靠性的影响.同时,分析了在确定陀螺仪数目后,通过优化配置结构可使捷联式惯导系统获得最佳的导航性能和最优的故障检测性能,并导出一些相关的结论.最后以四个双自由度陀螺半八面体配置为例说明了结论的正确性.     

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。     

捷联惯导系统姿态算法实现及工程应用

对适合工程应用的捷联惯导系统姿态算法进行分析,在随机干扰、陀螺漂移以及分辨率误差条件下进行了仿真,对姿态算法的精度和抗干扰性进行了考核,确定陀螺的指标和系统姿态算法,对系统进行了标定,将龙格库塔算法应用在捷联惯导系统工程样机中,完成了捷联惯导系统工程样机的建立。     

惯性导航技术的发展及其应用

惯性导航技术,通过陀螺和加速度计测量载体的角速率和加速度信息,经积分运算得到载体的速度和位置信息.包括平台式惯导系统和捷联惯导系统.平台式惯导系统将陀螺通过平台稳定回路控制平台跟踪导航坐标系在惯性空间的角速度.捷联惯导系统利用相对导航坐标系角速度计算姿态矩阵,把雷体坐标系轴向加速度信息转换到导航坐标系轴向并进行导航计算.该技术的发展和应用趋势,以惯性导航和GPS卫星导航的组合导航最为典型.     

激光陀螺捷联惯导在海防战术导弹中应用前景的研究

分析了海防战术导弹制导系统的发展趋势，介绍了激光陀螺捷联惯导系统的性能特点，提出了激光陀螺捷联惯导系统作为海防战术导弹制导系统的重要战略意义，并对其在导弹控制系统中的应用前景进行了展望。     

无陀螺的GFSINS/GPS组合导航新方法研究

设计了一种可行的加速度计配置方式以构成无陀螺捷联惯导系统(GFSINS)，并将GFSINS与GPS构成组合导航系统，提出了组合导航系统的实现方案和组合算法。实验仿真结果表明，与无陀螺捷联惯导系统相比．该组合导航系统的精度和容错性能显著提高。     

两轴地磁信号修正的陀螺姿态算法

目前捷联式惯导系统是惯性技术的发展方向,姿态算法是捷联惯导系统算法中的一个重要组成部分,其精度直接影响弹体姿态控制能力,为此文中提出了一种采用三轴MEMS陀螺进行姿态探测,并用两轴地磁信号解算出的滚转角修正陀螺累计误差的方案,仿真分析了地磁陀螺信号组合测姿算法。结果表明:该方案相对于单纯陀螺信号解算姿态角精度高,可用于改善测姿结果。     

空基激光陀螺捷联惯导系统导航精度的分析与研究

从现代导弹的实际情况出发, 通过对空基激光陀螺捷联惯导系统导航工作原理的分析, 总结了空基激光陀螺捷联惯导系统导航误差产生的原因, 归纳了激光陀螺和加速度计的误差模型和补偿.     

一种捷联惯导系统的陀螺在线标定方法

提出一种捷联惯导系统的陀螺零偏在线标定方法。在静止条件下采集惯导系统在两个近似水平位置输出的速度信息和方位信息,利用扩张状态观测器提取惯导系统速度误差的微分信息,通过算法估计陀螺零偏。仿真结果表明:该方法可行且标定精度能够满足捷联惯导的要求。实物验证表明:该方法实现简单,可有效估计陀螺零偏,提高惯导系统导航精度,为工程应用带来较大便利。     

捷联式惯导系统工具误差模型及处理技术研究进展

捷联式惯性导航系统工具误差模型及处理技术的研究在近年来取得了很大进展,相继出现了一些新理论、新方法、新技术。首先详细介绍了捷联式惯导系统主要误差源——元件误差的误差模型及标定方法,然后对捷联式惯导系统误差传播模型的研究以及误差补偿方法进行了归纳和总结,最后提出了今后捷联式惯导系统工具误差模型及处理技术的主要研究方向。     

光纤陀螺捷联惯导数据采集系统的研究

详细分析研究了光纤陀螺捷联惯导系统数据采集方式和系统构成方法．采用FPGA和DSP设计实现了捷联式惯性导航系统数据采集系统的硬件电路，提高了系统的集成度和稳定性，实现了数据的快速采集，并给出系统的实验结果。     

捷联式惯导系统及其软件可靠性的测试研究

文章分析了捷联式掼导系统的含义及其构成,介绍了捷联式掼导系统的软件系统的测试方法和可靠性分析方法,用这种方法,可以高效地对捷联惯导系统的软件系统进行测试.同时,选定了一种错误查出的指数类增长模型,对捷联惯导系统的软件可靠性进行了重点分析.     

一种新型导航系统在空空导弹上的应用

空空导弹具有重量轻、体积小,工作时间短等显著特点,传统的弹载导航系统主要是捷联惯性导航系统,它包括陀螺和加速度计,将一种新型导航系统——无陀螺捷联惯导/GPS组合导航系统应用到空空导弹领域;无陀螺捷联惯导系统(GFSINS)中只包含有加速度计,基于一种九加速度计配置方式,推导了GFSINS系统方程,并给出了导航系下GFSINS/GPS组合导航系统的卡尔曼滤波方程;仿真结果表明:GFSINS/GPS组合导航系统应用到空空导弹领域具有可行性。     

方位捷联平台速率陀螺动态误差模型试验方法研究

建立方位捷联平台速率陀螺的误差模型,提出了在 H_2范数意义下采用正交多项式逼近算法,估计方位捷联平台速率陀螺的动态误差模型。并研究了平台偏离水平面时的处理方法。试验结果表明该方法具有较好的准确性,采用方位捷联平台惯导系统的某导弹靶试结果,证明其工程实用价值是显著的。     

SPKF滤波算法在紧耦合GPS/INS组合导航系统中的应用

根据SPKF滤波理论,建立捷联惯导系统在地理坐标系中的误差方程和GPS导航定位的误差模型,设计了GPS/INS的SPKF滤波器。该系统中含有位置误差、速度误差、平台误差角、陀螺漂移、加速度计偏差等17维状态。利用伪距、伪距率的观测信息对全部状态进行观测。对组合导航系统进行了动态仿真,仿真结果表明系统估计状态的导航精度高,系统的鲁棒性好。