高旋弹药飞行姿态测量用半捷联MEMS惯性测量装置研究

针对高速旋转弹药姿态测量中,传统的MEMS捷联惯性测量系统由于角速率传感器在量程和精度上不能同时满足测试要求而存在姿态测量精度低的问题,提出了半捷联MEMS惯性测量的概念、原理和半捷联MEMS惯性测量的实现方法;同时针对半捷联MEMS惯性测量系统的组成结构,对半捷联MEMS惯性测量装置进行了介绍。通过对动力输出仓、控制-驱动电路安装仓、惯性信息敏感仓和惯性信息采集仓的结构和功能说明,阐述了半捷联MEMS惯性测量的实现方法。该装置可在弹药高速旋转情况下为微惯性测量单元提供稳定测试环境,有效抑制高旋弹药对惯性系统姿态测量精度的影响,为高旋弹药姿态测量和常规弹药制导化提供了新的思路,具有一定的工程应用价值。     

基于信息融合的某型无人机高度测量系统

为某型无人机在复杂地形地貌的高原山区更好规避障碍,提出一种高精度容错高度测量系统。利用全球定位系统、气压高度计和惯性测量单元3种传感器的冗余与信息融合的方法进行高度测量,分析其原理和模型,研究基于联邦滤波器的高度信息融合方法,在此基础上,深入探讨这3种传感器的信息预测和融合过程,并进行高度测量系统的仿真。仿真结果表明：该系统设计合理,可以更加准确地测量无人机的高度,具有一定的工程应用价值。     

冗余惯性测量组合的优化配置研究

讨论了冗余惯性测量组合中传感器的配置问题。在对冗余惯性测量组合技术分析的基础上,从系统精度和可靠度等方面对目前较流行的配置方案进行了理论分析,并给出了各自的优缺点和适用范围．对工程应用有重要参考价值。     

导弹飞控组件综合性能测试系统的设计与实现

飞控组件综合测试性能测试系统主要用于飞控组件硬件的总装调试和测试，包括电气性能测试、惯性元件性能测试和对准导航精度测试，并能模拟惯性测量单元对产品进行测试，测试系统本身还具备完整的自检功能。该系统是一个计算机控制的复杂测试系统，文中详细介绍了测试系统的硬件软件设计。     

消除基准倾斜对加速度计零偏标定影响的方法

利用平板作为基准对惯性测量单元中的加速度计标定时，找到一种消除基准倾斜对加速度计零件标定影响的方法，通过对三套惯性测量单元实验数据分析，证明该方法是正确，实用的。     

具有通用惯性单元的坦克火控系统方案研究

该文针对坦克火控系统中炮长瞄准镜、车长周视镜和炮控系统都具有独立稳定的相似性,提出了一种在坦克火控系统中建立一个独立的通用惯性单元、各个分系统共用这个惯性单元进行稳定控制并使炮塔的姿态信息数字化的设想.文中讨论了使用通用惯性单元时各个分系统的控制原理,并且对惯性单元的组成、系统的结构及信号传递方式、系统的扩展能力、实现的可行性等方面进行了分析.     

Honeywell公司无人驾驶飞行器应用新一代惯导传感器技术

据2021年1月27日geospatialworld.net网页新闻:Honeywell公司在美国国防高级研究项目机构(DARPA)的资助下建立新一代惯导传感器技术,将用于商用和防务导航。近来,Honeywell实验室的种种试验已表明,新传感器将比Honeywell的HG1930惯性测量单元(IMU)精确度高一个数量级,HG1930是战术级别产品,有大于150 000个目前在用单元。惯性测量单元IMU使用陀螺仪、加速计、电子设施输出精确旋转和加速数据,当GPS信号失效时车辆系统可计算定位、前行方向、速度。     

一种改进的野值在线预处理3σ方法

无人机的导航和控制工程实践中,惯性测量单元测量值中．野值的在线预处理一直是难点之一。在分析输出信号特点值功率谱密度变化规律的基础上,调整方差计算范围并确定门限值．对经典的3σ方法进行了改进。仿真计算和实际工程应用表明,该方法有效地拓展了3σ方法的应用范围．很大程度上消除了野值对滤波精度的影响。     

用于末敏弹稳态扫描参数测量的微惯性测量单元的误差标定

对用于末敏弹稳态扫描阶段参数测量的微惯性测量单元提出了一种标定方法。由于末敏弹在稳态扫描阶段的运动特点,采用的陀螺的量程往往比较大,因此需要对其建立合适的误差模型。文中首先对微惯性测量单元中的陀螺和加速度计分别建立了适当的误差模型。之后,进行了转台速率实验和转台位置实验。应用线性拟合和最小二乘法对速率实验和位置实验的数据进行解算,得到了所建误差模型中的参数。最后将标定过的微惯性测量用于仿真投弹实验。实验结果表明文中采用的误差标定方法是合理的。     

射前遥测信息在地地导弹发射安全领域中的应用

地地导弹惯性测量系统的稳定性及瞄准方位角的准确性直接影响导弹的发射安全.提出了用导弹射前遥测信息对其进行检验的方法.利用射前遥测信息,计算出重力加速度、地球自转角速度及瞄准方位角,通过比较计算值与实际值,完成惯性测量系统性能检测和瞄准方位角闭环检验,试验验证了该方法效果良好.     

MEMS惯组陀螺零位在线快速标定系统设计与实现

针对传统MEMS惯组标定算法标定步骤复杂,标定时间长的问题,根据MEMS惯组的参数变化特点,设计并实现了MEMS惯组在线快速标定系统,实现对MEMS惯组参数影响最大的陀螺零位进行快速标定。分析了MEMS惯组误差模型,介绍了在线快速标定系统组成,对快速标定算法进行了解释和说明,并给出了详细标定步骤。该系统简化了标定操作流程,缩短了标定时间,减少了标定保障条件,已成功应用于某精确制导炸弹,并具有良好的工程应用前景。     

惯性测量装置标定技术研究

结合惯性测量装置在水下航行器中应用的具体情况，给出了采用挠性陀螺和石英加速度计构成的惯性测量装置的数学模型，用组成的试验样机进行了重复性、长期稳定性试验。试验表明，该惯性测量装置可以满足在水下航行器中的要求。     

基于新息自适应滤波的惯性测量单元误差在线标定方法研究

考虑到空天飞行器飞行环境和运动特性下导航传感器误差的噪声统计特性不可能完全精确已知,若使用常规卡尔曼滤波进行在线标定,将会导致滤波精度下降甚至发散。设计一种基于新息自适应滤波方法的惯性测量单元(IMU)误差在线标定方案和算法,克服常规卡尔曼滤波需预先知道噪声统计特性的不足,设计包含IMU安装误差、刻度因子误差和随机常值误差在内的27维高阶状态变量的误差标定模型,分析提出可同时对系统噪声和量测噪声协方差矩阵进行动态调整的新息自适应滤波在线标定算法。仿真验证实验表明,相较于采用常规卡尔曼滤波以及Salychev O自适应滤波算法进行在线标定,所设计的新息自适应滤波在线标定方法能更有效实现对IMU误差的动态标定及补偿,进一步提高了惯性导航系统精度。实物验证实验表明,该方法可有效标定IMU误差残差,提高导航精度,为工程应用带来较大便利。     

重复标定的惯组误差模型系数计算方法

通过建立合适的惯组测量坐标系,构建了惯组内部惯性器件敏感轴和惯组测量坐标系之间固定的相对关系,实现了惯组在六面体测试工装内每次标定的误差模型系数均反映同一个映射关系,实现了惯组重复安装标定时惯组误差模型系数的统一计算、对比,对方便工程使用、有针对性地改善惯性器件性能有着重要的意义.     

一种基于惯性测量组合的弹箭飞行姿态测试方法

在弹箭飞行遥测中，采用基于MEMS传感器的惯性测量组合（IMU）来测试弹箭飞行姿态数据，该方法构成的测试系统体积小、抗过载高、功耗低、数据处理简单直观可靠、对弹载结构改动不大且成本低。给出了该测试方法原理以及四元数解算方法，并对四元数初值进行了分析，在此基础上给出了仿真计算结果。     

基于数据驱动的试验装备维修保障体系

针对新形势下试验装备特殊的地位作用和其维修保障体系存在的问题,构建数据+模型、功能耦合的试验 装备维修保障体系。结合数据工程技术的高速发展和大数据技术的广泛应用,基于实现维修资源整合利用、维修力 量优化应用、指挥管理快捷高效、法规标准智慧建设和提高试验装备维修保障效益,阐述数据驱动模式下,试验装 备维修保障体系指挥、力量、资源、法规标准的优化过程和运行模式。结果表明：该体系为维修保障体系功能的优 化、要素价值发挥提供了方法和思路,为试验装备维修保障的数字化、智能化发展提供了参考。     

遥码通信系统的反设计和国产化研究

为实现遥码通信系统的国产化功能替换,提出一种基于逆向工程方法和嵌入式控制技术的新思路。通过对原遥码通信系统的组成、功能分析和反设计,运用逆向工程方法和嵌入式控制技术,实现了遥码通信系统的国产化。在专用测试台上,对国产化遥码通信系统与原遥码通信系统进行了性能对比测试。试验结果证明：国产化遥码通信系统能够满足武器装备的正常使用要求,已成功应用于工厂装备修理和部队装备的维护保障,减少了对装备引进方的依赖,有效缩短了装备维修周期,节约了维修成本。     

遥码通信系统的反设计和国产化研究

为实现遥码通信系统的国产化功能替换,提出一种基于逆向工程方法和嵌入式控制技术的新思路。通过对原遥码通信系统的组成、功能分析和反设计,运用逆向工程方法和嵌入式控制技术,实现了遥码通信系统的国产化。在专用测试台上,对国产化遥码通信系统与原遥码通信系统进行了性能对比测试。试验结果证明：国产化遥码通信系统能够满足武器装备的正常使用要求,已成功应用于工厂装备修理和部队装备的维护保障,减少了对装备引进方的依赖,有效缩短了装备维修周期,节约了维修成本。     

载人运载火箭惯性器件冗余管理中的精度控制技术

运载火箭控制系统通过惯性器件冗余信息进行故障检测以提高系统可靠性,还可对惯组冗余信息采用信息融合技术以提高火箭入轨精度。以中国现役载人运载火箭控制系统双七表捷联惯组冗余设计为例,研究惯性器件冗余管理中的精度控制技术,提出了基于惯性冗余信息故障诊断和信息融合的精度控制技术,并以其他火箭实际飞行故障案例进行仿真分析。仿真结果表明,提出的惯性器件冗余管理中的精度控制技术能有效判别故障信息,提高火箭入轨精度。     

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。