光纤SINS/GPS组合导航系统分析

为提高光纤陀螺捷联惯导系统的精度,以光纤陀螺捷联惯导系统与全球定位系统（GPS Globle Position System）为研究对象,采用联邦卡尔曼滤波算法,构成了SINS/GPS（Strap-down Inertial Navigation Systerm/Globle Position System）组合导航系统。仿真结果表明,该算法能及时修正子滤波器的偏差,大大降低子滤波器的模型误差,进而提高整个滤波器的精度,并有效克服了滤波发散现象。     

光学陀螺及惯导技术

湖南华天光电惯导技术公司，使用国防科技大学的光学陀螺及惯导系统技术，开发生产光学陀螺及惯导系统产品。首期投资将用于建设生产线，预计年底建成，明年初投入生产，当年产生回报。据了解，该项目最大的特点是其光学陀螺及惯导系统技术在国内拥有垄断性和目前世界上只有４个尖端性。目前世界上只有４个国家拥有该项技术，而我国研制开发的该项技术成果处于国际先进水平，产品已进入使用阶段，可在国防、航天、民用等领域的各种惯导系统中广泛光学陀螺及惯导技术!正式     

捷联惯导系统的单陀螺方案研究

捷联惯导系统的姿态矩阵微分方程为为由的三个分量组成的反对称矩阵.可由三个单自由度陀螺或两个双自由度陀螺测得,可由计算机算出,所以,捷联惯导系统的惯性测量组件(IMU)需由三个单自由度陀螺或两个双自由度陀螺和三个加速度计组成.本课题的研究目的在于把捷联惯导系统 IMU 中的两个双自由度陀螺减少为—个.     

基于光纤陀螺的捷联惯导系统的测试设计

我国煤矿井下瓦斯治理钻孔工程量巨大,目前主要采用人工丈量的方法测量标定开孔方位与角度参数,稳钻时间长、效率低、精度差。针对这一问题,提出基于光纤陀螺的捷联惯导系统开孔参数新方法,该系统采用陀螺与加速度计的捷联惯导系统对钻孔的方位角、倾角进行测量,可以显著提高钻孔方位与角度参数的标定效率与精度,降低管理成本。     

高精度光纤陀螺组件标定方法

为了提高光纤陀螺组件的标定精度,从三轴惯导测试转台技术指标入手,根据惯导测试转台定位精度高的特点,设计了六位置静态分立式标定方案.通过设计一定的标定路径,利用地球转速和当地地理纬度,激励出陀螺的标度因数、安装误差和零位等12个参数,新的标定方案避免了标度因数和安装误差对零位的影响.对自研光纤陀螺捷联惯导系统在三轴惯导测试转台进行传统标定和六位置静态分立式标定,并将标定结果用于静态导航实验,多次实验结果表明,与采用传统标定结果的导航定位误差相比,采用六位置静态分立式标定结果的导航定位误差显著降低.     

基于光纤陀螺ARMA模型的罗经法自主对准工程实现

在完成光纤陀螺捷联惯导系统样机的罗经法初始对准基础上,为进一步提高初始对准的精度,建立3个光纤陀螺仪随机漂移数据的ARMA模型,采用卡尔曼滤波算法进行光纤陀螺仪随机漂移的精确估计.在三轴转台试验中分析了加入光纤陀螺随机漂移ARMA模型前后的罗经法对准精度,得出光纤陀螺ARMA模型能有效地提高初始对准的精度,验证了其在工程应用中的价值.     

旋转式捷联惯导系统误差分析

为了提高惯导系统长时间运行时的精度,采用旋转自动补偿技术来抑制系统误差的发散.分析旋转自动补偿的基本原理,得出旋转式捷联惯导系统下的误差传播方程,对光学陀螺的刻度因子误差、安装误差、常值漂移和随机漂移误差在旋转方式下的误差传播情况进行了分析研究.比较分析了单轴旋转和双轴旋转方式下对系统误差的不同影响.仿真结果表明:旋转自动补偿技术,能明显改善纯惯导系统误差随时间发散的特点,有效抑制误差的增长.研究结果可以作为旋转式光学陀螺捷联惯性导航系统进一步优化和工程设计的理论参考.     

冗余式捷联惯导系统多故障的检测与隔离

针对传统广义似然比故障检测无法实现捷联惯导多陀螺故障检测和隔离的问题,本文提出基于广义似然比故障检测和线性估计思想相结合的多故障检测与隔离方法。以发生多故障的六陀螺椎体垂向对称配置的冗余捷联惯导为对象,采用广义似然比方法对系统进行故障检测,并引入线性估计思想实现陀螺输出值预测,通过陀螺预测值与输出值的残差比较定位故障陀螺,并记录故障信息,实现系统重构。通过仿真和实测数据验证,证明该方法可以准确实现对多陀螺故障检测与隔离,保障捷联惯导系统可靠性。     

北京航天时代光电科技有限公司

正北京航天时代光电科技有限公司隶属于中国航天科技集团公司第九研究院。公司致力于光纤陀螺及系统、微机电/微光机电惯性仪表及系统.特种光电传感系统等高新技术产品的研发.是我国重要的光纤陀螺及系统、光纤传感系统的研制生产基地。公司拥有国防科技及航天领域突出贡献专家在内的高层次人才队伍.现有员工400余人.其中博士、硕士占半数以上。公司具有雄厚的新型惯导和光电传感技术基础,目前已拥有完全自主知识产权的光纤陀螺及系统.MEMS惯性仪表及系统、特种光电传感与测量系统等高新技术系列化产品.多年来开创了我     

基于DSP的微型直升机主动旋翼控制系统硬件设计

针对共轴双桨直升机主动旋翼控制的工作原理及其硬件设计方案进行了介绍.该系统主要由三轴加速度计ADXL345和三轴陀螺L3G4200D及TMS320F28335 DSP组成捷联惯导系统.并在捷联惯导姿态控制中增加了旋翼受力反馈环路,提高了惯导对外界扰动的响应速度.通过实验验证,该系统对于提高悬停稳定性和高度控制响应速度具有较好的效果.     

捷联惯性导航系统的误差分析

随着航空航天技术的迅猛发展,极大推动了我国航天事业和军工事业的发展与进步.捷联惯性导航技术作为航空航天关键的技术之一,在无人机导航方面,发挥着举足轻重的作用.目前,我国主要采用光纤陀螺捷联惯性导航技术和无陀螺捷联惯性导航技术,然而,接连导航系统在应用的稳定性、导航精度以及可修复性方面还存在一定的问题.本文浅析了捷联惯性导航系统的主要内容及特点,针对捷联惯性导航系统误差来源分析,提出了相应的解决对策.     

高可靠性车载惯性传感器冗余配置方案优化技术研究

针对现有车载捷联惯导系统采用三轴正交安装陀螺配置模式,会出现单个陀螺故障直接导致系统失效的问题,本文提出一种基于正交锥冗余配置的高可靠性车载惯性传感器冗余配置方案。基于可靠性最大化、导航性能最优,以及单个陀螺故障后的导航性能更优的冗余优化准则,设计了五陀螺正交锥配置方案;在此基础上,设计广义似然比故障检测方法与基于线性预测思想的故障隔离方法相结合的故障诊断算法,解决惯导系统多陀螺故障检测和隔离的问题。性能仿真结果表明:惯性传感器冗余配置优化方案能使系统可靠性提升1.35倍,且准确实现对多故障的检测与隔离,对微型化车载捷联惯导方案设计具有重要的实际应用价值。     

一种适用于OFDM系统的自适应AGC改进方法

动态环境下,光纤陀螺的噪声更加难于处理并且是制约光纤捷联惯导精度的重要因素。针对光纤陀螺动态信号的复杂特性难以准确估计,提出一种利用广义交叉验证对信号的小波分解层分层确定阈值的方法。在信号先验统计特性未知的情况下,利用广义交叉验证原理,该方法能够识别信号和噪声所在的小波分解层,从而分层自适应给出合理阈值。对模拟数据和动态信号仿真算例的分析表明,该方法可有效解决在动态条件下抑制光纤陀螺噪声与保留高频信号的矛盾,提高光纤陀螺动态信号处理的精度。     

激光陀螺及其惯性导航系统

正技术开发单位国防科学技术大学技术简介作为惯性导航系统的核心敏感元件,激光陀螺本质上是一种环形激光器,其基本功能是测量敏感物体相对于惯性空间的角位移和角速度。与传统机电陀螺相比,激光陀螺具有精度高、动态范围大、可瞬时启动、标度因数好、环境适应性强、可靠性高、寿命长等优点,被认为是捷联式惯导/制导系统的理想部件,     

光纤陀螺漂移的数据分析及建模

设计了应用于陆用捷联惯导系统中的干涉式光纤陀螺(IFOG)的数据采集系统,对IFOG进行了测试,给出了测试曲线.采用Allan方差法对IFOG的测试数据进行了分析,辨识出了各项随机误差系数.此外,采用时间序列分析方法,建立了IFOG的随机漂移误差模型.所得结论为改进IFOG设计及实际应用中对IFOG的误差补偿奠定了基础.     

LS—SVM在捷联惯导系统初始对准的应用

捷联惯导系统（SINS）中卡尔曼滤波的运算时间与系统阶次的三次方成正比,滤波失去实时性,达不到捷联惯导系统的快速性要求。通过研究捷联惯导系统、最小二乘支持向量机和卡尔曼滤波,提出既能保证准确性又能提高实时性的支持向量机初始对准算法。用Matlab软件仿真的结果表明,提出的捷联惯导初始对准算法是有效的。     

捷联惯导系统十二加速度计配置方案研究

简述无陀螺捷联惯导系统原理的基础上,针对某工程应用背景特点,提出了一种十二加速度计的安装方式,推导了其力学编排,对优化加速度计配置、提高算法精度有一定的现实意义。     

MEMS陀螺的模糊自适应卡尔曼滤波

以捷联惯导系统为应用背景,在建立MEMS陀螺的数学模型后,针对常规卡尔曼滤波算法的不足,引入一个加权因子,实时地对系统噪声和观测噪声进行估计和修正,从而降低系统的模型误差,抑制滤波发散。实验证明,在确保整个导航系统可靠性的前提下,MEMS陀螺提供了更加精确的角速率信息。     

GPS／捷联惯性组合导航系统的性能研究

采用卡尔曼滤波器进行最优组合的GPS/捷联惯性组合导航系统是一种精度高、成本效益好、功能可靠的导航系统。它既能增强GPS接收机的抗干扰能力又能抑制惯导的积累误差。机动飞行和干扰环境下所进行的模拟计算表明,采用C/A码GPS接收机和低精度(0.1°/h陀螺,1×10~(-3)加速度计)捷联惯导所组成的系统,定位精度可达20m(1σ),速度精度约为0.1m/s(1σ)。与纯惯导相比,性能精度约提高2个数量级。系统具有对惯性元件进行测漂补偿,对GPS用户钟差进行估计校正和实现惯性平台空中对准的功能,能缩短地面准备时间,提高飞行器的快速反应能力,是一种在航空、航天等领域中有着广阔应用前景的导航定位系统。     

捷联惯导评估系统中多传感器信息融合的应用

论述了在捷联惯导专家评估系统中对多传感器信息进行融合的设计方法,对捷联惯导专家评估系统和多传感器信息融合技术进行了深入的研究,同时详细分析了捷联惯导专家评估系统的硬件组成以及各传感器的工作模式,提出一种采用信息时间坐标和空间坐标转换的融合算法,实现时空匹配统一,以达到对系统中多传感器信息较好融合的效果.仿真实验结果表明:用系统中所述的多传感器融合信息进行滤波解算,准精度可以达到0.3°以下,从而提高了整个专家系统的评估精度.