冗余旋转惯导系统两位置初始对准方法

冗余旋转惯导系统(Redundant Rotating Inertial Navigation System, RRINS)可以在传统旋转惯导系统的基础上,进一步提高系统的可靠性。针对该类系统高精度初始对准需求,以正四面体冗余旋转惯导系统为例,研究了两位置初始对准方法。首先以每3个陀螺仪和3个加速度计构成一种组合方式,建立每种组合下惯性器件的零偏与冗余配置相关的解析表达式,并设计RRINS两位置转停方案以估计对应惯性器件的零偏,但是在某些特殊的情况下需要增加观测位置;然后将每个惯性器件在不同组合下得到的结果取均值,并利用该均值对相应惯性器件的测量信息做补偿;最后基于补偿后的惯性器件输出进行RRINS的初始对准。数学仿真和实验验证结果表明,该方法在不同两位置方案下均可有效估计出惯性器件的零偏。仿真中陀螺仪的零偏估计误差在4%以内,加速度计的零偏估计误差基本在2%以内,且相比无零偏补偿的情况,初始对准精度提高10倍以上。实验中水平和方位向的初始对准精度都有提高,航向角对准误差最大减小100倍左右。同时,该方法还可以推广到其他配置方案的冗余旋转惯导系统中,对该类惯导系统初始对准精度的提高具有...     

单轴旋转惯导系统最优二位置对准方案设计

二位置对准能够提高捷联惯导系统初始对准精度的原因有惯性器件常值误差的自补偿和改善系统可观测性两方面。首先,为了研究单轴旋转惯导系统的误差补偿机理,建立了系统误差模型,引入了等效惯性器件常值误差,然后,从等效陀螺常值漂移的角度出发,推导了最优二位置对准方案,代入误差传播方程可知,该方案能够抑制水平等效陀螺常值漂移,进而减小航向角误差;最后,建立了卡尔曼滤波模型,采用奇异值分解法证实了二位置对准能够改善系统可观测性,并开展了相关试验。试验结果表明,该方案可使初始对准精度达到36.441 4″(1σ)。     

惯性系下捷联惯导系统最优两位置对准

惯性系卡尔曼滤波对准的状态量不完全可观测,针对这一问题,提出惯性系两位置对准。根据分段线性定常系统理论和奇异值分解法分析惯性系两位置对准算法的可观测性,分析结果表明横摇、纵摇和航向3个轴中绕航向轴旋转时系统的可观测度最高。然后,以航向误差作为参考指标进行仿真,确定了绕航向轴旋转180°的两位置对准为最优。     

基于捷联惯导的舰船轨迹仿真发生器设计

轨迹发生器在惯性导航技术研究中有非常重要的作用。本文针对舰船运动的特点，设计了一种简化的运动状态动力学方程，并完成了姿态运动学方程的推导。笔者利用该舰船轨迹发生器生成了一些典型轨迹，应用于舰船运动状态初始对准的研究，取得了满意的效果。     

基于捷联惯导的被动隔振测试系统的研究

本文针对捷联惯导系统振动影响精度的问题,提出了被动隔振测试系统,建立了捷联惯组被动隔振的等效模型,通过实验与ANSYS仿真分析,得到被动隔振测试系统有效的抑制了振动,对捷联惯导系统减振有一定的参考价值。     

基于Autoface的捷联惯导显控系统设计

为满足海军装备作战要求,研发捷联惯导显控系统.设计了一种基于触摸屏和PC104的显控系统,该系统设计采用Autoface软件编写触摸屏的功能宏命令实现数据的发送与显示;基于VC++编写PC104的发送函数和参数解算函数:这两种函数在相同的通讯协议务件下通过串口进行实时双向通信.将该显控系统与激光陀螺捷联惯导系统进行对联,经4000小时测试,数据显示依然正常,因此,该系统的可靠性与稳定性均达到预定目标,可应用于各种舰艇的惯导系统.     

基于星敏感器的天文/惯导组合导航仿真研究

本文通过仿真实验,研究了基于星敏感器的天文／惯导组合导航系统的导航性能和特点。首先分析了天文导航的基本原理,并给出了天文／惯导组合导航算法的理论模型。在此基础上,建立了天文导航和捷联惯性导航的仿真模型,实现了天文／惯导组合导航系统仿真。仿真结果表明：基于星敏感器的天文／惯导组合导航能够有效抑制惯导的长时漂移累积误差,有利于实现机载远程长航时的高精度导航。     

捷联惯导系统任意方位两位置的对准模式

为了实现快速精确对准,研究了绕任意轴捷联惯导系统（SINS）的两位置对准问题。首先建立了一种基于李雅普诺夫变换的SINS等价误差模型。应用该模型,对SINS分别绕方位轴、俯仰轴和横滚轴两位置对准时系统的可观测性进行了定量分析,明确了SINS绕3个正交轴旋转系统的可观测性。通过引入弹体坐标系与导航坐标系之间的旋转角速率代替姿态矩阵,使导航坐标系中的转动坐标轴可以指向三维空间的任意方位,得到了弹体绕任意轴旋转两位置对准时系统状态变量误差的变化规律。研究结果可为SINS静基座快速精确对准及其工程应用提供参考。     

基于北斗精确定位的CORS系统在电网安全运维作业方面的研究及应用

北斗连续运行卫星定位服务综合系统(CORS)是当前卫星定位应用的发展热点。它是一个动态、实时的卫星定位框架基准,主要由定位基站、数据处理模块、数据传输模块、定位导航数据播发系统、用户应用系统等组成,能够及时、精确获取空间位置信息和地理特征信息。文章通过对连续运行卫星定位服务综合系统运行原理的研究,结合电网运维作业实际情况,设计开发出一套适用于电网运维作业的位置服务管理系统,为电网运维作业管理提供强有力的技术支撑,能够有效提高运维作业的管理效率和保障作业人员的人身安全。     

基于AGV的复杂场景视觉SLAM惯导系统设计

针对视觉SLAM系统受到动态环境影响而定位精准度低的问题,提出了基于AGV的复杂场景视觉SLAM惯导系统设计.以AGV为核心结构设计硬件总体架构,使复杂无线通信与数据交互,并在执行完二维码的定位以及导航任务后,通过接收器接收路径规划信息.应用激光雷达接收信号源,保证在动态环境下也具有良好的测距效果.设计融合人工信标的多...     

基于DSP测量的捷联惯导系统设计

采用商用MEMS传感器设计一种小型捷联惯导系统。该系统利用外部16位AD高速采样芯片进行传感器数据采集,选用两片TMS320F28335DSP作为数据预处理单元和导航解算单元,同时在初始对准和陀螺降噪中引入无迹卡尔曼滤波和小波自适应阀值降噪等方法以提高系统性能。该样机系统具有体积小功耗低、成本低、导航功能完整、性能稳定...     

基于Matlab的低成本捷联惯导的仿真系统研究

低成本捷联惯导系统的研制和开发已成为导航领域的主要发展趋势之一,在选定了低成本的惯性器件后,系统’预期的性能指标和最后样机的性能测试结果之间往往存在着一定的差距,如何降低开发成本并缩短开发时闻,就成了低成本捷联一瞬导系统研制中的一个亟待解决的问题。这里基于Matlab设计了一个仿真系统,将捷联惯导的软件和硬件模块化,该系统不仅可以完成对系统性能的预测和评估,也可完成对算法和器件选择的优化。     

基于FPGA的惯导组合数据采集及控制系统设计

利用FPGA并行处理的特点及其丰富的I／O接口,在此设计了一种针对捷联惯导系统的组合数据采集和控制系统。该系统能够实时采集惯导系统所需的IMU和GPS数据,能够根据需要产生任意占空比的PWM控制信号,该系统预留了丰富的I／O接口,方便和DSP等处理器进行无缝连接。测试结果表明,通过这种方法设计的系统,体积小,可靠性高、实时性强。     

基于惯导的机载斜视SAR运动补偿研究

本文建立了斜视SAR运动误差模型,采用了一种基于惯导的运动补偿方法。在正侧视角度分解的基础上,针对斜视的特点对分解方法进行了改进,在此基础上进行了速度矢量投影并完成包络校正和相位误差补偿。该方法计算量小,避免了分段估计斜视角从而引入的图像拼接问题。实测数据结果表明其适应性强,在较大斜视角情况下能够得到质量较高的SAR图像。     

基于旋转调制的MEMS捷联惯导系统设计

根据惯性器件旋转调制原理，设计基于MEMS惯性器件的旋转调制式捷联惯导系统。在阐述系统的工作原理和结构技术特点基础上，主要从系统硬件设计、软件设计方面介绍系统研制过程。系统硬件电路主要包括基于F28335的数据采集电路、基于ADS1258高精度A／D采集电路、直流电机PWM控制电路。基于DSPF28335平台下开发系统嵌入式软件主要完成数据采集、旋转控制、导航解算等功能。实验表明，系统可以有效提高MEMS惯性器件性能，对比同精度水平系统具备较大成本优势，是一种比较理想低精度惯导系统。     

基于超宽带和惯导的室内组合定位方法研究

文章对一种采用超宽带UWB和惯导相结合的室内定位方法进行了研究。该方法的核心思想是利用安装在移动节点上的UWB模块产生位置的估计值,以校正惯导的航位推算法所得到的移动节点的位置坐标。这样既可以校正惯导中由于陀螺仪的漂移导致的累积定位误差,又能够减小UWB定位存在的非视距NLOS误差。相比于单一超宽带定位方法,该组合定位方法具有更高的室内定位精度。     

基于动态故障树的惯导系统安全性分析

惯导系统是导弹的核心组成部分,其工作过程呈现一系列动态特性.为了获得惯导系统发生事故的可能性并查出可能导致事故的薄弱环节,在利用动态故障树方法对其进行安全性分析的基础上,建立了惯性平台倒台事故的动态故障树模型.然后将动态故障树模型模块化为独立的静态子树和动态子树,并分别利用二元决策图及Markov状态转移法进行了分析,...     

一种六轴机器人在雷管装填药剂传送、分发与加药过程中的应用与实践

雷管装填生产线原装药机加药设备5杯药剂的抓取、传送与分发采用直线模组进行,其在使用过程中存在报警频繁、撒漏药严重、故障率较高等问题,给生产作业带来了较大的安全风险。为从根本上解决该问题,可选用技术更加成熟可靠的六轴机器人替换原有直线模组,实现药杯的抓取、传送、分发与加药,六轴机器人具有可靠性高、重复定位精准、整套设备占地面积小、空间布局简洁等特点,实用性较强。     

基于富士康产的6轴机器人FOXBOT为载体谈机器人炒菜技术

本文以富士康公司生产的6轴机器人FOXBOT为载体,介绍了机器人炒菜这一应用,包括硬件设计,连接和软件编程。