我国惯性仪器仪表的技术特点及发展综述

惯性仪器仪表技术已成为衡量一个国家科学技术水平和国防实力的重要标志之一。现今,国防领域和民用市场的旺盛需求极大的促进了惯性仪器仪表的发展,需求牵引成为惯性仪器仪表发展的源动力。本文简述了我国惯性仪器仪表的发展历史,总结了我国惯性仪器仪表的最新发展现状,分析了该行业的行业特点,并对未来市场需求进行了预测。     

微机械惯性仪表综述

介绍了当前国外微机械陀螺仪和微机械加速度计的典型方案，并对其工作原理进行了简要的分析。     

MEMS在惯性测量中的应用

对MEMS在惯性测量中的应用状况进行了总结 ,介绍了加速度计和陀螺仪的基本工作原理和商业化情况 ,提出了我国发展微机械惯性传感器的一些发展思路     

无陀螺微惯性测量装置

首先简要介绍了惯性测量装置及微惯性测量装置的特点及分类,指出了采用无陀螺技术设计微惯性测量装置的优势。并介绍了国内外无陀螺测量技术发展状况,提出了一种新颖的结构设计,推导了导航方程的算法,利用了多传感器的冗余信息对算法进行优化,降低了求解微分方程的累积误差,提高了无陀螺微惯性测量组合的导航精度,最后进行了仿真计算,验证了该方案的可行性。     

基于MEMS惯性传感器的机器人姿态检测系统的研究

提出了一种基于MEMS惯性传感器的机器人姿态检测系统,并对检测系统的原理,组成以及数据采集进行了研究.并对陀螺仪和加速度计的影响因素进行说明,利用硬件对采集的数据进行滤波处理.通过卡尔曼滤波方法实现数据融合,充分地利用惯性传感器的信息,从而有效地提高姿态检测系统的检测精度.仿真试验表明了卡尔曼滤波方法对于提高检测精度是切实有效的.在实际的试验中也取得了很好的效果,并应用于实际的机器人姿态检测.     

惯性传感器技术及发展

论述了惯性传感器的发展过程和其在惯性导航系统中的地位 ,对新型惯性传感器 :壳体谐振陀螺仪、微机械电子系统惯性传感器、光纤陀螺仪的原理、性能和研究现状作了分析 ,最后指出了惯性传感器的发展方向。     

储能陀螺仪惯性运转特性的改善

惯性运转特性是陀螺仪的重要性能指标之一。本文分析弹性驱动陀螺仪和高压气体反作用驱动陀螺仪的惯转特性以及改善途径，重点研究利用气动活门装置改善高压气体反作用驱动陀螺仪的惯转特性。     

基于MEMS技术的微型惯性测量组合

叙述了基于MEMS技术的微型惯性测量组合(MIMU)在国内外的发展状况及其应用,简要阐述了MIMU的基本原理和结构并对其优缺点进行了分析,同时也对其发展作了总结与展望。     

视觉惯性SLAM综述

对视觉SLAM、惯性导航和视觉惯性SLAM进行了介绍,详细介绍了视觉SLAM的框架结构和细分部分,罗列了近年来出色的视觉SLAM模型。最后在视觉惯性里程计的（visual inertial odometry,VIO）基础上,对现有的不同派别的开源视觉惯性SLAM进行深入分析与比较,探讨视觉惯性SLAM的发展趋势与动向。     

简易陀螺仪惯性制导系统设计

基于陀螺仪是惯性导航的核心,而惯性原理的导航系统是设计的基础,介绍如何将陀螺仪应用在控制飞机飞行的惯性制导系统上。首先搭建一个由传感器、单片机、晶体放大驱动三个模块组成的模型,再结合积分算法,从而达到自动调整飞机航向的目的。此设计可应用在自动驾驶系统上,在飞机航线确定的前提下实现自动驾驶,大大减轻飞行机组的工作量。     

多通道捷联惯组数据采集系统

作为惯性导航的重要组件,惯性器件通常由陀螺仪和加速度计组成．为完成对其性能的评价,需要研制专门的数据采集系统来实现对其的测试工作．传统的惯组数据采集由于体积庞大,技术更新困难,可靠性差等方面的原因,越来越难于满足当前的测试需要．随着FPGA技术的快速发展,使得惯组数据采集系统越来越小型化和简单化．通过选用XILINX公司的XC3S1000—4FT256I芯片,实现了将惯组输出的陀螺仪脉冲信号、加速度计脉冲信号和温度传感器信号直接输入给FPGA进行处理,完成了脉冲数据的采集．经过在两轴转台上的实际应用,通过对大量测试数据的比对与分析,发现用本系统测试的惯组数据,其稳定性指标与传统方法相比,提高了近1σ．     

原子陀螺研究进展及展望

原子陀螺是基于量子物理原理和量子技术的新型高性能惯性传感器,在国防、军用以及民用等领域均具有广阔的应用前景,已成为国内外惯性技术领域的研究热点。目前原子陀螺主要分为核磁共振陀螺、无自旋交换弛豫陀螺和原子干涉陀螺,分别对它们的研究历程和现状进行了详细介绍,并对原子陀螺的未来发展趋势方向进行了展望,最后针对国内原子陀螺技术研究提出了一些思考。     

捷联惯导高精度加速度计信号采集单元的设计与实现

本文从捷联惯导加速度计信号采集单元的基本原理出发,给出了采集电路设计性能指标,然后以零偏稳定性、噪声和动态响应等重要指标对采集单元的性能进行了分析,并由此对采集单元中采样电阻、运放、A/D转换器和参考电压等关键器件的性能及对采集单元精度的影响进行了研究.本文着重从电路的设计,关键器件的选型等方面来讨论高精度加速度计采集...     

基于惯性导航技术的井下电机车精确定位系统

目前矿井运输系统中所采用的射频识别等电机车定位方法,只能检测到电机车在某一区域内,不能实现精确定位.通过对移动目标定位技术、数据通讯技术以及可视化技术的研究,结合对煤矿井下特殊工作条件的分析,提出了将惯性导航技术应用到井下定位系统的方案.利用加速度计和陀螺仪测得井下电机车位置、速度、方向等数据信息,通过无线通讯与有线通讯相结合的方式,将数据传送到井上调度中心计算机,应用组态王软件实时显示井下电机车的精确位置.该系统便于调度员了解电机车实时情况,提高了行车安全和效率,排除了撞车等事故的安全隐患.     

基于惯性/地磁组合技术的全自动陀螺经纬仪的研制

陀螺经纬仪寻北自动化的研究是目前国内的热点问题。以JT-15陀螺仪为样机,探索了实现陀螺经纬仪智能化及全自动化的关键技术。设计了陀螺经纬仪数字化测量子系统、电子罗盘自动初寻北子系统、陀螺灵敏部自动升降子系统和基于DSP及CPLD的控制子系统。各子系统通过总体软件系统控制,协调工作,实现了陀螺经纬仪寻北的全自动运行。在实验室环境下进行的寻北实验表明,仪器寻北测量时间为11 min时,寻北精度优于8″;测量时间为4 min时,寻北精度优于20″。该全自动寻北系统大大降低了机械陀螺寻北的操作难度,有效的提高了寻北效率,为我国机械陀螺寻北技术的提升做出了自己的贡献。     

基于B样条有限元机载激光陀螺测量装置系统的建模与仿真

建立了激光惯性导航系统的三维有限元模型,对其力学特性进行了模态分析,建立了整个模型B样条小波有限元模型;研究了一类新的有限元空间,它以B样条小波函数作为有限等参元的形状函数;建立了IMU模型的B样条小波有限元序列,利用B样条小波函数的变尺度特性在不改变网格的剖分下提高分辨率,因此在处理局部应力集中,曲率分布突变边界等应用中具有一定的优势,所以它的结果更接近于实际;最后对系统模型进行了仿真,给出了各个阶次模态值,通过与传统有限元比较发现小波有限元具有收敛性好、求解迅速和网格划分灵活优点,离散的单元数减少了13％,计算时间也是原来的35％,这对于激光惯性导航系统的优化设计具有重要参考价值.     

网络与通信技术发展现状及趋势分析

网络通信技术的发展对社会的进步起到了巨大的推动作用,除了传统的多媒体技术、移动网络通信、光通信等现有的发展与突破以外,还出现了卫星通信、纳米光通信等新型的发展趋势。     

弹道导弹惯性/双星/天文组合导航系统研究

弹道导弹飞行特点对其导航系统提出了较高的技术要求,因此提出一种惯性/双星/天文组合导航方案对弹道导弹实时估计和修正导航误差,提高导航精度,该组合导航方案以惯性导航系统与天文导航系统的姿态角差值、惯性导航系统与双星定位导航系统的位置差值作为观测量,建立弹道导弹导航系统的数学模型和观测方程,以无反馈模式联邦滤波器在线估计弹道导弹导航参数误差值.通过计算机仿真并分析仿真结果:和惯性导航系统相比较,这种组合导航系统可以提高弹道导弹导航精度,适合弹道导弹组合导航.     

捷联惯导系统中新型控制显示器的研制

针对捷联惯性导航系统,研制了一种基于新型单片机upsd3234的捷联惯导系统控制显示器.详细地介绍了该控制显示器硬件结构及软件的设计方法,并对该系统与导航系统间的数据通信进行了详细的实现研究.大量的实验以及与捷联惯导计算机间的联调表明,该方案设计的通信协议正确可靠,与用普通控制器相比,该方案简化了数字电路的设计,缩短了系统开发周期,降低了系统功耗,提高了系统的可靠性和灵活性.