陀螺平台的安装对姿态测量精度的影响

介绍了姿态测量装置（陀螺平台）的工作原理,着重分析了安装误差对姿态测量精度的影响,通过坐标转换矩阵得到陀螺平台的横摇轴与车体纵摇轴不平行度与测量误差的关系,得出当安装偏差角较小时,对纵摇影响很小可忽略,但对横摇影响较大。该结论对总装总调的要求有实际应用价值。     

飞行体姿态惯性测量技术综述

为了研究弹道修正查阅了大量的惯性测量技术相关文献,收获颇丰。为了使读者也对惯性测量有较全面了解,特作综述。读者可从单种惯性器件测量技术及惯性测量组合技术两方面着手研究。从最早的刚体转子陀螺仪发展为光纤陀螺仪,从六加速度计组合发展为目前较为广泛使用的九加速度计组合,无论单陀螺仪组合还是单加速度计组合都无法克服本身所固有的性能缺陷,如测量精度低、成本高、性能差;而不同惯性测量组合技术的提出,正是弥补了这一缺陷,它基于信息融合的技术,利用多种测量器件性能互补的特性,提高了测量精度,降低了成本、改善了性能。     

NASA开发新的航天器惯性姿态测量技术

近日 ,美国国家航空航天局 (NASA)与 Team Encounter公司签署了一份 650 0万美元的合同。 NASA要在 TeamEncounter公司 2 0 0 5年发射的“飞行 1号”(Flight One)航天器上安装一种名为“惯性星体罗盘”(ISC)的设备 ,利用它验证一种创新的航天器惯性姿态测量技术。ISC设备由德雷珀实验室开发研制 ,是一种低功率的轻质设备。它的作用是使航天器在太空中工作能够准确地测定位置和方向 ,并进行必要的调整。这样给航天器带来的好处是 :a)减少或消除必须的连续地面控制 ;b)降低成本、节省资源、增加有效载荷空间 ;c)降低大中型卫星的运行…     

复合制导系统初始姿态安装一致性测量方法研究

为了精确测量复合制导系统的初始姿态安装误差,建立复合制导系统的导航数据链路。通过提出的运用非接触的自准直测量原理,结合多通道测量技术,建立过渡坐标系的方法,实现复合制导系统的初始姿态测量。完成了复合制导系统初始姿态的一致性测量系统,对其技术指标进行了验证。测试结果表明：该测量方法达到预期效果,具备工程推广应用的价值。     

浮点编码的遗传算法在GPS姿态测量技术上的应用

基于单基线的GPS载波相位双差姿态测量模型,利用模糊度函数法,建立起适应度函数,采用十进制编码设计了能够避开整周模糊度的求解而直接搜索解算载体姿态的遗传算法模型.实测数据处理结果表明:静态条件下,航向解算精度达到0.30°(均方差),纵摇角解算精度达到0.40°(均方差),基线长解算精度达到0.30m(均方差).可以证明算法具有潜在的动态姿态实时解算能力.     

地磁传感器测量弹体滚转姿态方法研究

地磁传感器抗过载能力强且成本低,在制导炮弹中得到广泛应用,它的主要功能是测量弹体姿态;介绍了一种双轴地磁传感器测量弹体滚转姿态的方法,该双轴传感器固联在弹体横截面上;该测量方法利用地磁传感器随弹体滚转时感应磁场变化产生的正弦输出解算弹体滚转角速率及滚转方向,利用经纬度信息及弹体俯仰偏航信息,根据地磁场模型计算地磁场矢量在弹体横截面上的投影分量,然后由投影分量解算出滚转姿态角的基准角,最后根据双轴地磁传感器输出和基准角判定弹体姿态角;通过试验验证了该滚转姿态测量方法的可行性,并进行了误差分析,误差在可接受范围内,可满足简易制导炮弹需求。     

卡尔曼滤波在四旋翼飞行器姿态测量中的应用

针对简单均值滤波很难满足要求的不足,介绍一种四旋翼飞行器系统飞行姿态测量的新算法。在使用传统的加速度传感器获取数据的基础上,使用卡尔曼滤波的方法,将加速度传感器数据和陀螺仪数据进行融合,以单片机为核心的惯性测量单元进行试验。结果表明,该算法能避免动态噪声对加速度传感器数据的影响,提高四旋翼飞行器姿态测量的精度。     

导弹飞行姿态测量算法及误差分析

提出了一种由图像间接确定空间目标三维姿态的方法。目标成像后,通过图像处理手段获得目标的轴线特征,利用透视投影及空间几何原理,从多站图像特征推导出空间目标轴线的数学模型。对整个系统中的误差进行了定量与定性分析,给出姿态误差计算模型,针对各误差源给出了其与姿态角误差的分析模型。最后,给出有关仿真结果,验证了方法的正确性及可行性。     

基于磁阻传感器的弹体姿态测量系统

为实时准确获取弹体俯仰和滚转参数,提出一种利用磁阻传感器获取地磁场强度,结合微机电陀螺精确求解弹体姿态的方法。介绍了基于地磁场的姿态测量系统原理和硬件设计,对存在的各种误差进行了分析,并提出了相应的误差补偿方法。最后,对所设计的系统进行了验证。结果表明,其测量姿态角精度优于1°。     

基于线阵像机的弹丸速度与姿态测量

为测定弹丸的瞬时速度与姿态,利用标定过的线阵像机,在镜面摄像法下从2个视角对运动中的弹丸进行扫描成像.在研究了线阵像机的动态成像方程后,利用若干个目标特征点和对应的图像点,建立测量问题数学模型;通过两步法求解出弹丸的速度、姿态和初始位置8个参数.对不同像机参数下的不同弹丸几何尺寸和不同的运动姿态参数进行了图像仿真和测量实验,结果表明算法的姿态测量误差优于0.4°,合速度的相对测量误差优于2%.利用线阵像机成像模型和最优化算法测量弹丸速度与姿态参数具有较高的精度.     

自旋卫星定姿数据合检分析与应用

为了提高某自旋卫星姿态确定数据的正确性与准确性,介绍卫星进行定姿所需的数据源的选取方法和姿态确定过程中量测量的数据处理过程。通过对姿测数据、量测量的合理性检验、野值的剔除以及双解真伪的判别分析,给出了详细的公式推导。实践工作证明,该方法为航天测量船应用测控软件的设计提供了良好基础。     

基于RAEKF 和DGPS 的航母姿态测量方法

针对现有基于差分GPS(differential global position system,DGPS)的定姿算法无法解决GPS信号受干扰时无解的问题,且容易受GPS数据中粗大误差的影响,提出一种基于自适应抗差卡尔曼滤波(robust adaptive extended Kalman filter,RAEKF)和DGPS的航母姿态测量方法。研究载波相位差分GPS的测姿原理,详细分析现有定姿算法的原理并分别指出他们存在的缺陷,提出不受 GPS数据缺失和粗大误差影响的 RAEKF算法。结果表明：该算法能充分利用航母的运动信息,提高GPS定姿的精度和可靠性。     

面向军工装备制造企业的生产现场数据采集与智能监控系统

为防止数字化车间建设过程中出现数字化信息链断点的问题,保证生产过程的连续性,针对军工制造企业的特点,设计一种生产现场物联化数据采集与智能监控系统(data acquisition and intelligent control system,DAICS)。提出了系统的体系架构,包括设备联网管理、数据采集、数据中心建立、产线控制、智能监控、与外部系统集成等,重点介绍了数据采集和智能监控模块的实现方案,并提供应用推广方向。研究结果表明：该系统能够实现机加装配车间的数据采集和智能监控,为军工企业实施数字化车间的建立提供借鉴,同时为装备制造企业的生产现场数据采集与智能监控系统研究提供一定的参考价值。     

基于软件无线电技术的水下平台姿态采集系统设计

根据水下晃动平台进行目标高精度探测、定位、跟踪的需要，引入平台姿态估计系统，讨论了平台坐标系与大地坐标系的转换关系。应用软件无线电技术的基本设计思想，选择适于长期自主工作的姿态传感器件，设计了具有软件无线电结构的采集系统。最后，构造平台姿态采集系统样机，验证了设计功能的可行性。     

车体姿态扰动与射击诸元误差相关性分析

车体扰动是行进间射击最主要的误差源,直接影响着自行高炮的射击精度。通过对某自行高炮的动飞试验数据进行计算、分析,寻求车体姿态扰动对射击诸元造成的影响。在实际计算中,以处理后的经纬仪测量结果作为目标航迹真值,以自行高炮CAN总线录取火控输出数据作为被测值,取差计算火控输出诸元误差,同时,实时采集行进中的车体姿态角,用MATLAB对车体姿态角(及其变化率)和火控射击诸元误差进行计算分析,研究得到了两者之间的函数曲线。该计算结果可为自行高炮的总体设计和部件设计提供参考。     

磁阻传感器测量旋转弹滚转姿态的原理分析

针对用磁阻传感器测量旋转弹滚转姿态的问题,提出了磁阻传感器滚转角及磁阻传感器滚转角速率的概念,给出了磁阻传感器测量方程和磁阻传感器滚转角速率的测量方程.经过理论推导给出了弹体滚转角速率与磁阻传感器滚转角速率的关系式,分析结果表明弹体滚转角速率与磁阻传感器滚转角速率之间的测量误差受弹丸俯仰姿态、偏航姿态和射向的影响.数值仿真表明,弹丸滚转角速率的地磁测量方法在一定条件下是可行的,但在工程实际应用中难以保证滚转角的精确测量.     

箭载GNSS数据融合处理及精度分析

针对箭载GPS、GLONASS与北斗导航系统(Bei Dou Navigation Satellite System,BDS)多星座导航接收机融合定位中多系统多星冗余信息的处理问题,研究了不同导航系统下观测数据的权值确定策略,给出了改进的简化Helmert方差分量估计方法,实现了箭载GNSS数据融合定位处理中观测数据的自适应定权,通过实测数据计算分析表明:该权值确定策略,能充分利用可用冗余卫星信息,提高定位结果的可靠性,对定位精度有明显改善,且计算量小,适用于运载火箭GNSS实时弹道确定。     

基于导航恒星几何分布的天文导航定姿系统误差建模及误差特性研究

导航恒星作为天文导航系统定姿的基础信息源,其空间分布对天文导航系统定姿性能存在较大影响。为有效分析天文定姿误差特性,基于天文定姿观测基本原理,采用多矢量天文定姿方法,推导建立了天文定姿误差模型,基于该模型分析了影响天文定姿性能的关键因素,并给出用于评价定姿性能优劣的误差权系数定义。以多矢量定姿中的三星观测定姿为例,采用仿真验证了所建立的基于恒星几何分布的天文定姿误差模型的正确性,该误差模型能够有效反映天文定姿的误差特性规律,为分析天文定姿性能提供了理论依据。     

光学跟踪测量数据及处理对飞行器航迹定位精度的影响分析

通过对光电经纬仪系统误差、设备布站、跟踪测量环境和数据处理方法等方面分析,对影响光学测量数据处理精度情况进行了阐述,为外弹道的数据处理精度分析提供了有效的技术支持。     

弹壳外观质量检测中的数据流分析

针对弹壳外观质量检测数据呈现二维、持续不断、大容量、无保存价值和实时响应要求高等数据流特性,分析弹壳外观检测数据从接收、存储到处理的流向过程。阐述数据通信设计,在弹壳分类分拣机构流程基础上设计数据的存储结构,分析数据在存储和分拣过程中出现错误的情况,并提出应对措施。结果表明,该方法能实现弹壳外观检测数据的一次存取、持续处理、有限存储和快速响应。