速率方位惯性平台/重力匹配组合导航系统

速率方位惯性平台/重力匹配组合导航系统是一个简易的重力无源导航系统,它可以保持水下运载体长时间高精度隐蔽航行.给出了该组合导航系统的工作原理、数学模型以及计算机仿真结果.仿真结果表明速率方位惯性平台/重力匹配组合导航系统定位误差不再随时间增长,运行30多个小时其组合导航系统定位误差不超过惯导系统误差的20%.     

捷联惯导/天文导航/合成孔径雷达组合导航系统

设计了适用于巡航导弹的捷联惯性/天文导航/合成孔径雷达(SINS/CNS/SAR)组合导航系统,针对巡航导弹对导航系统高精度和自主性的要求以及其匀速、等高状态飞行的特性,突出工程实用性,对SINS/CNS/SAR组合导航采用非线性建模,非线性的无迹卡尔曼滤波(UKF)方法进行各子滤波器的滤波,非线性的模型和滤波方法更符合实际,因而提高了系统精度,而子滤波器之间的信息融合过程选择基于信息分配因子实时调整的联邦滤波器,大大增强了系统的容错性和实时性。提出了一种新的可观测度计算方法,简化了可观测度的计算。数字和半实物仿真实验表明组合导航系统对于巡航导弹高空长航的飞行环境具有很强适用性,该组合导航系统不但适用于巡航导弹,也适用于无人机等其他一些长航时飞行器,具有重大的工程应用价值。     

重力/惯性组合导航中的一种信息融合方法

惯性导航自主性强、隐蔽性好,但其系统误差随时间逐渐增大.如果不对其校正,就会严重影响其导航的准确性.本文给出了一种利用重力信息来校准惯性导航系统的方法.它根据重力实测数据和重力图数据,按一定的算法作相关分析,进行重力图匹配,得到最佳的位置,然后利用位置误差作为观测量进行卡尔曼滤波,得到其它运动参数的最优估计,从而对惯性导航系统的导航状态做出修正,得到最优导航状态.     

微惯性测量组合与GPS组合导航技术

分析了惯性导航系统和全球定位系统的优缺点;介绍了微惯性器件的发展及其用于惯性导航的前景;分析了由微惯性器件组成的捷联惯导与GPS组合导航的可行性;综述了GPS/INS组合导航的工作原理和关键技术.     

航空遥感惯性稳定平台模糊/PID复合控制

为提高航空遥感惯性稳定平台控制系统稳定精度和扰动抑制能力,在常规PID控制的基础上设计了一种模糊控制与PID相结合的复合控制算法,分别应用于稳定平台横滚框及俯仰框系统进行实验验证。在三环控制系统位置环中将模糊控制与PID控制方法结合使用,并引入变论域思想,建立模糊/PID复合控制器,满足输出偏差变化不同时刻对PID参数整定的要求。通过模糊控制器实时调整PID参数,使系统具有良好的动、静态特性,实现多源扰动下惯性稳定平台的高稳定精度控制。分别通过仿真和静动态实验对方法进行分析和验证。实验结果表明:与常规PID控制及单纯模糊控制相比,模糊/PID复合控制器具有优越的扰动抑制能力和高稳定精度。相对传统PID控制,横滚框和俯仰框的静态均方根误差(RMS)值分别下降51%和73%、动态RMS值分别下降约20%和30%。     

水下捷联惯性组合导航数据处理系统测试平台

针对深海水下惯性组合导航系统研发与运行的需要,开发了多普勒测速仪／捷联惯性（DVL／SINS）组合导航数据处理系统的测试平台,介绍了测试平台的构成与实现,用构建在测试平台上的导航部件模拟器代替真实导航部件为被测系统提供输入信号,具有软、硬件结合的综合测试功能。实际应用结果表明,M．LVDS总线技术的应用使其具有实时性好、测试灵活的特点。     

相关极值的重力匹配辅助导航

对惯性、重力匹配组合导航算法进行了描述和分析,提出了一种新的基于相关极值的重力匹配辅助导航算法.该算法对数字重力图进行细化,运用约束条件在重力图寻值过程中有效地剔除了大量的干扰数据,改进并优化了基于相关极值的传统重力匹配算法.仿真结果表明,该算法将惯导数据误差由10-2减小了1～3个数量级,较好地抑制了重力数据误差的影响并提高了匹配精度;将高达1015的计算量减少到了107,大大提高了重力匹配的速度,达到了实时导航的目的;同时也有效地消除了厄缶(Eotvos)效应对重力匹配的影响,更适合于水下导航的实际需要.     

改进平滑滤波算法在车辆组合导航系统中的仿真研究

由于导弹发射车对于定位定向的精度要求非常高,而惯性导航系统中的方位误差角对导弹发射的定位精度会造成很大的影响,而且随着射程的增加,影响成倍放大。为此,研究了一种改进的平滑滤波算法,使系统经过一段平滑周期后可进行一次方位角的误差修正,修正后的误差精度相比普通的卡尔曼滤波精度得到明显的提高。最后通过仿真分析,验证了该方法对于方位误差角的修正具有一定的作用,是一种有效提高系统定向精度的方法。     

基于单星测量的星光惯性组合导航

为减小杂光影响,全天时星光定向仪一般采用小视场,同一时刻只能观测一颗恒星无法输出姿态信息.本文提出一种基于单星测量的星光惯性组合导航系统,首先根据惯导输出的姿态和位置信息,控制转台和星光定向仪摆镜保证星光定向仪对目标导航星的观测,之后根据惯导的误差模型建立系统状态方程,根据星光定向仪测量的导航星方向矢量建立测量方程,利...     

基于模糊切换增益调节的惯性稳定平台滑模控制

为了实现航空遥感惯性稳定平台在复杂多源扰动环境下的高精度控制,提出基于模糊滑模的惯性稳定平台高精度控制方法,通过对总和扰动抑制实现对多源扰动抑制,从而提高稳定平台控制精度.首先将惯性稳定平台的所有扰动视为整体,基于滑模等效控制设计惯性稳定平台的全局快速终端滑模控制器,实现系统状态快速、精确地收敛到平衡状态并且不离开滑模...     

惯性导航平台减振装置设计及其动态特性分析

针对惯性导航平台隔离振动的要求,在分析惯性导航平台振源基础上,结合减振理论,设计了该平台的减振系统。基于复刚度模型的橡胶减振系统理论,实验测试得到橡胶减振器多种工况下的参数-刚度、损耗因子。建立了减振系统的有限元模型,通过模态分析获得减振系统的前12阶固有频率,并通过谐响应分析方法分别获得发动机怠速激励和陀螺仪抖动激励下的位移响应,结果表明所设计的减振系统固有频率远离发动机怠速激励和陀螺仪抖动激励频率、位移响应幅值小,具有良好的减振效果。     

A Platform Control Algorithm for Long-endurance Hybrid Inertial Navigation System with Fiber Optic Gyroscope

Instruments and Experimental Techniques - Hybrid inertial navigation system is a new solution to increase long-endurance navigation performance based on fiber optic gyroscope. It relies on...     

基于地磁/惯性算法的行人导航系统设计

设计了基于52单片机为控制器的简易行人导航系统,利用MPU6050运动处理传感器计算实时三轴加速度、速度,采用QMC5883L弱磁通传感器得到实时航向角,这些采集到的数据经过处理即可获取行人的位置数据、行走方向、行走速度,并通过LCD12864将数据显示出来,实现行人位置及运动状态的实时定位。通过对系统实物进行测试,得到了基本的行人导航所需简易信息参数,验证了本设计的正确性。     

DSP数字处理器在快速数据采集系统中的应用

快速数据采集系统在各方面都有着广泛的应用.本文介绍了一种基于嵌入式计算机的DSP接口电路设计.实验结果表明整个系统可以满足快速数据采集的性能要求.     

微惯性捷联导航(MINS)与GPS组合导航的工程实现

简要介绍了MINS/GPS组合导航系统的设计。描述了组合算法和惯性解算算法的实现,分析了样机在实验室的静态实验结果。实验表明,系统组合滤波器的设计和参数合理,样机取得了较好的导航解算精度。     

惯性/地磁组合导航技术研究

针对此前地磁导航系统完全采用图匹配方式的精度问题,改进了惯性/地磁匹配组合方案,提出了一种新的匹配方法.该方法以磁偏角和磁倾角作为匹配参数进行图匹配,获取粗位置信息.以地磁场模型解算地磁场强度的方式来得到精确位置信息.辅以精确计时进而获得速度信息.以地磁系统获取的速度、位置信息与惯导系统输出的速度、位置信息的差值作为量测值,经过卡尔曼滤波,估计导航系统的误差,然后对惯导系统进行校正.在Matlab环境下的仿真证实了该方案可以达到较高精度.     

惯性导航平台橡胶减振器斜角布置方法

为缩减惯性导航平台的共振带宽并抑制平台角偏移,以减振系统三向等刚度为技术目标,分析了平台减振器传统布置方式的缺点,提出将8个减振器在平台台体顶端部位斜角布置,系统满足振动解耦的条件且符合三向等刚度要求,并采用有限元模型进行了数值仿真。模态分析结果表明,改进布置方式后,平台系统3个线振动固有频率以及3个角振动固有频率基本相等,系统的共振频率点由传统布置方式的4个降低至2个,且共振频率点覆盖的频带宽度大幅降低。随机振动分析显示,采用斜角布置方式后平台加速度响应均方根值降低了30.09%。由此可见,平台减振器斜角布置方式与传统布置方式相比,在缩减共振带宽、降低振动量级方面具有明显优势。     

惯性平台台体组件的有限元模态分析

用ANSYS软件通过在轴承滚珠和滚道面间建立接触单元,较好地处理了台体组件中的轴承连接问题。通过对某型号惯性平台组件进行有限元模态分析和研究,给出了台体组件前6阶固有频率和振型。根据计算结果,对如何改善台体组件的动态特性提出了建议,为进一步进行台体组件的动力学分析奠定了基础。