惯性导航训练模拟器的设计与实现

利用模拟器进行实践性教学已经成为空中领航人才培养的重要手段,分析了惯导训练模拟器研发对于教学训练的意义及其应具备的基本功能,给出了系统的总体设计方案,利用单片机技术进行了惯导训练模拟器操作盒的硬件设计,结合面向对象和虚拟仪表技术完成了软件的设计。该惯导训练模拟器具有多种工作方式,结合视景和飞行仿真技术,可以真实地模拟惯导的工作情况,学员的训练实践表明,其具有很好的训练效果,值得推广应用。     

各种体制的导航制导系统

02 15877基于“J叩iter”GPs接收机的应用设计〔刊〕/孙志勇刀国外电子元器件一2002,(3)一15一17(C) 本文分析了Rockw山公司的“J叩iter“GPS接收机的内部电路功能和性能特点,给出了其内部结构和引脚功能,提出了一个用“J叩iter”GPS实现定位系统电路的方案,并结合实际开发指出了设计参数的配置方法。0215878基于伽enGL的捷联惯导系统可视化仿真实现〔刊)/侯鹏//测控技术一2002,21(3)一45一47(E) 提出了一种应用于捷联惯导系统的可视化仿真方法。详细介绍了在VC环境下利用三维开放图形库伽即GL开发视景系统的全过程。仿真结果表明该…     

导弹自主飞行编队的互定位方法研究

针对领航-跟随编队飞行控制模式以及领航弹具有惯导系统和精确目标传感器而跟随弹只有惯导系统的编队特点,研究采用特定的互定位方案和弹载传感器,解决导弹自主飞行编队的互定位问题,并仿真验证了导弹编队的互定位方法和方案的可行性.     

飞行航迹产生软件仿真算法及应用

在对飞机飞行航迹的仿真算法描述过程中，通过对各坐标系的定义及它们之间关系的分析，给出了各导航参数的求解方法，并与实际捷联惯导系统工作过程相比较，提出了模拟惯性仪表的思路。     

神经网络在地-地导弹惯导系统初始对准中的应用

以地-地导弹的惯导系统为研究对象,分析了传统方法在惯导系统初始对准方面的缺陷.针对惯导系统的非线性及实时性等方面的要求,考虑到神经网络所具有的函数逼近性能,扩展Kalman滤波(EKF)所具有的最优估计性能的特点,提出了基于扩展Kalman滤波的神经网络应用技术.应用扩展Kalman滤波对多层神经网络的非线性离散时间系统进行算法训练,在获得的所有观测数据中找到状态(权值)的最小方差估计.在假定的地理坐标系下,对地-地导弹的惯导系统地面自对准的非线性状态方程,应用Matlab对基于EKF的神经网络方法和传统的Kalman滤波方法进行了仿真,对仿真的结果进行了对比分析.     

卡尔曼滤波在地形辅助导航中的应用及仿真

本文以地形辅助导航系统的研究为背景,对推广的卡尔曼滤波连续修正惯导误差技术在地形辅助制导中的应用进行了研究与分析,建立了系统的状态方程和测量方程,据此推出卡尔曼滤波模型。仿真实验证明了这一方法是可行的,明显改善了飞行的实时控制水平。     

多普勒计程仪辅助捷联惯导初始对准技术研究

针对捷联惯导系统初始对准精度问题,提出了一种采用多普勒计程仪辅助捷联惯导系统进行初始对准的方法。分析了多普勒计程仪测速误差的形式,建立了多普勒计程仪与捷联惯导系统的误差模型,通过输出校正的方法修正多普勒计程仪的速度信息,为惯导系统提供准确的载体速度信息,采用卡尔曼滤波进行捷联惯导系统的精对准。并对舰船匀速直航状态时,多普勒计程仪辅助捷联惯导系统的初始对准进行了仿真分析。理论分析与仿真结果表明:该方案能有效地解决舰船的初始对准问题,收敛速度较快,而且具有较高的精度。     

平台式主惯导半实物模拟系统的研制

为评估空空导弹捷联惯导系统对准和导航精度,研制平台式主惯导半实物模拟系统进行捷联惯导系统对准和导航性能试验。该模拟系统模拟两种国产平台式惯导系统的功能、性能、逻辑时序以及总线接口形式等,可接收外部按一定格式编排的飞行轨迹参数,或者系统自动生成飞行轨迹,包括飞机各种典型的机动动作。经过精确计算后,系统通过1553B/429总线输出各种导航参数、控制信息及状态信息。实现了惯导测试中模拟系统与实际平台式主惯导的可互换使用。     

激光捷联惯导仿真系统的设计与实现

针对激光捷联惯性导航系统可靠性高,采用自然散热以及使用维护方便等优点,设计并实现了激光捷联惯导仿真系统。首先通过软件的动态协同算法,设计软件陀螺仪和软件加速度计,使其能够仿真真实激光陀螺仪和真实加速度计的姿态信息和线运动信息;然后仿真载体的飞行轨迹,并将飞行姿态及运动状态转换为软件陀螺仪和软件加速度计的输出;最后根据其输出信息与理想轨迹对应参数的对比进行性能分析。仿真结果表明,该系统不仅能够较好地模拟飞机的实际飞行状态,更能有效地检验激光捷联惯导算法的精确性和可靠性。     

基于北斗/惯导与多传感融合的无人机参数矫正方法研究

针对无人机飞行过程中姿态、定位以及高度参数不精确的问题,提出基于北斗/惯导与多传感器融合的无人机参数矫正方法,介绍了在北斗/惯导组合系统中融合气压传感器与速度传感器的采集参数,结合卡尔曼滤波器算法推算最优定位值。由速度传感器提供具体参数给惯导系统,并利用加速度与航偏角之间的关系预测无人机轨迹,结合北斗系统当前定位参数推算出最优值,将运算得到的无人机参数通过无线通讯的方式发送到终端进行存储显示。结果表明:采用多传感融合方式矫正的方法有效提高飞行轨迹与姿态的监测精度,定位精度达到3m,为操控无人机提供了有力的理论依据。     

基于AprilTag二维码的无人机着陆引导方法

计算机视觉导航技术具有精度高、不受电子干扰,成本低等特点,被誉为未来无人机自主定位的必备手段之一.作为新的定位手段,我们需要在实验室搭建仿真平台来进行大量的模拟训练.将虚拟现实、可视化技术与计算视觉导航算法紧密结合起来,开发了一种基于虚拟仿真环境的无人机视觉自主定位仿真验证系统.在场景中构建虚拟摄像机、棋盘格以及合作二维码标签,在虚拟场景中进行相机标定,并用标定得到的内参解算得到基于标签定位的位置参数,实时计算和输出位置参数.实验结果表明:该仿真系统可以对场景中虚拟相机进行准确标定得到虚拟摄像机的内参,解算定位参数误差在0.2m以内,满足无人机自主飞行以及降落的精度要求,并具备良好的用户显控界面,验证了基于视觉无人机自主定位算法的可行性.     

基于固定翼飞机前视近红外图像的实时跑道检测

为实时、精确地提取固定翼飞机前视图像中的跑道区域,提出了一种惯性辅助的近红外图像跑道检测算法。首先利用惯性导航信息和跑道角点的大地坐标,生成虚拟跑道轮廓,并估计跑道感兴趣区域(Region of Interest,ROI);然后对ROI区域进行细节增强,从中提取直线段;在虚拟跑道轮廓的辅助下拟合跑道边缘线,提取跑道特征。经真实数据验证,所提法可以从机载前视红外图像中实时、精确地检测出跑道特征,在33 frame/s的帧率下检测准确率达97%。     

舰艇惯性导航技术应用与展望

惯性导航系统是舰艇导航系统的核心装备，是舰艇实现自主安全航行和舰载武器系统对敌方进行精确打击的主要手段。以惯性导航技术的发展历程为基础，简述了以激光惯导为代表的惯性导航系统的原理与需求，综合阐述了国外舰艇惯性导航技术的发展和应用概况，并对国外发展应用情况进行了对比分析，对舰艇惯性导航技术及系统的未来发展方向予以展望。     

零速修正技术在车载惯性导航中的应用研究

针对车载惯性导航系统由于无外部信息长时间运动导致的误差积累的问题,提出一种运用动态零速修正技术来提高导航精度的方法。利用零速修正技术的约束条件,构造观测量;用基于普条件数可观测理论对系统各状态进行了可观测性分析,确定卡尔曼滤波器的滤波效果,并进行仿真实验对姿态角误差、速度误差进行了估计。实验表明,在惯性导航系统中,零速修正技术很大程度上提高了导航的位置、速度、姿态信息,有效地确保了车载导航的导航精度。     

惯导系统航迹误差与真航向误差相关性研究

为了寻找一种新的评定飞行试验中真航向精度的方法,文中采用全球定位系统(GPS)作为参考基准,以两套不同型号的惯导系统作为试验对象,通过飞行试验研究惯导系统航迹误差与真航向误差的相关性。试验数据及分析结果表明,采用航迹误差间接评定真航向精度是可信的。     

无人机视觉自主着陆仿真系统

计算机视觉导航技术具有精度高、不受电子干扰,成本低等特点,被誉为未来无人机自主着陆的必备手段之一。作为新一代着陆技术手段,视觉自主着陆技术需要进行大量的算法研究和飞行试验,因此有必要建立一个在实验室环境来验证所提方案的可行性。本文将虚拟现实、 可视化技术与计算视觉导航算法紧密结合起来,开发了一种无人机视觉自主着陆仿真验证系统, 构建场景模块,能够在复杂三维地形、不同气象条件下对无人机视觉自主着陆算法进行仿真验证, 实时计算和输出无人机着陆所需位置姿态参数。实验结果表明：该系统真实反映了无人飞行器飞行过程中的动态特性以及姿态角等的变化,并且具备良好的用户显控界面,验证了视觉自主着陆算法的可行性。     

GNSS在航行新技术的应用

传统的飞行方法和运行体系已不能满足我国民航当前的发展需求,因此航行新技术的应用与发展就成了中国民航工作的重点,这对优化飞行航迹,增加飞机运行能力,提高安全运行水平都具有很大帮助.GNSS的快速发展为航行新技术的应用提供了重要保障,首先介绍了航行新技术在我国民航的应用现状以及GNSS导航性能的具体要求,然后分析了GNSS在PBN、ADS-B、GLS等航行新技术的应用及原理,最后总结了航行新技术的应用前景.     

新型惯性技术发展及在宇航领域的应用

载体运动信息动态精确测量技术是现代各类运载体导航、制导与控制的前提,惯性技术是在各种复杂环境条件下自主地建立运动载体的方位、姿态基准的唯一有效手段,因而是载体运动信息精确测量的基础。文中详细介绍了光学惯性仪表及系统、MEMS惯性仪表、原子惯性仪表、其他惯性仪表、微型定位导航授时技术和惯性执行结构等新型惯性技术的发展历程,在宇航应用中需要解决的主要技术问题,阐述了惯性技术在宇航领域的应用情况和未来的发展需求和趋势。