空地制导弹药的MIMU/GPS组合导航系统研究

针对空地精确制导弹药对低成本、高精度和高可靠性导航系统的需求,设计了MIMU/GPS组合导航系统.该系统采用了MEMS的IMU和GPS进行组合,利用位置、速度组合模式,采用渐消自适应Kalman滤波器估计并修正惯导的误差.通过地面跑车试验进行了验证,试验结果表明:组合导航系统误差得到了有效的抑制,导航精度满足空地制导弹药的导航要求.     

基于条纹匹配的InSAR/INS组合导航方法

现存的组合导航系统存在诸多问题：地形辅助导航系统分辨率较低;GPS/INS导航系统中GPS信号易受干扰;SAR/INS导航系统无法实现三维定位且无法获得平台的姿态信息.针对以上问题本文提出了基于条纹匹配的InSAR/INS组合导航方法：该方法将InSAR系统获得的干涉条纹与DEM生成的干涉条纹进行匹配,得到的定位偏移用以反演平台的位置和姿态信息,最后将反演结果与IMU信息进行组合滤波得到导航输出.该组合导航系统有以下优势：干涉条纹中包含地形信息和平台姿态信息;干涉相位对横滚角敏感,可通过干涉相位高精度反演平台的横滚角;InSAR系统具有较高精度的三维定位能力.本文主要介绍了基于条纹匹配的InSAR/INS组合导航的原理和方法,最后通过仿真和实测数据验证了条纹匹配和观测量反演算法的可行性.     

共轴式无人驾驶直升机导航系统的设计

分析了某型号共轴式无人驾驶直升机的导航系统的设计原理和硬软件实现。导航系统利用PC104系统作为导航计算机,分别利用GPS信号和捷联惯导系统进行组合导航,能够满足无人机的导航要求,而且体积小,重量轻、可靠性高。在实际飞行中,导航系统成功的完成了导航任务,结果令人满意的。     

组合导航计算机容错技术研究

基于 SINS/CNS/GNSS 组合导航计算机,提出了一种容错设计的组合导航计算机。 首先,介绍了组合导航计算机容错设计的主要目的和设计思路,提出了容错组合导航计算机结构原理;其次,基于硬件元件功耗不同,设计了不同的硬件容错方法;然后,在硬件容错方法基础上设计了 N 版本程序方法和恢复块方法,实现了软件容错;最后,从导航源利用情况和组合导航计算机可用性两个方面对设计的容错导航计算机和传统导航计算机进行比较。实际应用结果表明,相对于传统导航计算机,设计的容错组合导航计算机可以有效检测隔离故障,提高组合导航计算机的可靠性和可用性。     

飞行器组合导航及其FDIR系统研究(一)

本文介绍了飞行器组合导航系统的总体构架,阐述了各个系统的功能,并讨论了组合导航系统的设计原则。提出了一种飞行器组合导航系统故障检测、识别和重构(FDIR)的方案,提高了飞行器组合导航系统的可靠性。     

基于GPS/GIS/DR的低成本车载导航仪研究

惯性器件与全球卫星定位系统(GPS)的组合导航成为目前车载导航的主流.无论在精度、性能、可靠性等各方面,GPS/DR组合导航系统都优于单独的GPS导航系统.在GPS信号丢失时,车载导航仪(GPS/GIS/DR)能利用陀螺自主导航,不间断提供导航信息并保持跟踪.     

直升机高精度长航时自主定位方法研究

为满足武装直升机高精度长航时自主定位的要求,设计了一种多普勒雷达/光纤捷联惯导/气压高度表的组合导航系统.根据各传感器的误差特性建立了组合导航系统的数学模型,针对多普勒雷达系统的失锁、测速异常等问题设计了一种基于双层容错结构的卡尔曼滤波算法.最后对设计的组合导航原理样机进行了长航时的地面跑车试验,跑车结果表明该系统长航...     

GNSS/INS紧组合定位技术简介

随着科学技术的发展,人们对动态载体运动目标的跟踪精度和可靠性要求越来越高,依靠单一传感器进行的导航与跟踪控制已不能满足需要,于是出现了多系统的组合导航。全球卫星导航系统(GNSS)与惯性导航系统(INS)作为当前最常用的两种导航手段具有各自的优缺点,GNSS与INS组合构成的GNSS/INS紧组合导航系统取各子系统之长,在智能车研发、车道级导航及移动地图匹配等方面具有广阔的应用前景,是当前导航技术领域最受关注的研究热点和发展方向之一。     

惯性/天文/卫星组合导航技术的现状与展望

本文首先介绍了INS/CNS/GNSS组合导航的原理,然后分析了INS/CNS/GNSS组合导航技术的发展和应用现状。在上述基础上,提出了INS/CNS/GNSS组合导航技术的几个重点研究方向,包括INS/CNS/GNSS组合导航系统的信息融合与先进滤波方法,INS/CNS/GNSS组合导航方法的实时性研究和基于集成一体化的INS/CNS/GNSS组合导航系统技术。随着捷联惯性导航技术、小型天体敏感器技术、高性能卫星导航技术的快速发展,以及先进信息融合技术、组合算法优化和系统集成技术研究的深入,INS/CNS/GNSS组合导航技术将获得进一步发展并在多种应用领域发挥重要作用。     

基于小视场星跟踪器的天文/惯性/卫星组合导航系统半实物仿真技术研究

因目前没有针对小视场星跟踪器的室内测试设备,而外场试验和试飞试验成本高、 难度大,为了对组合导航系统的算法和性能进行测试,本文设计了一种基于小视场星跟踪器的天文/惯性/卫星组合导航半实物仿真系统。该系统根据实际采集的导航源数据建立误差仿真模型, 产生仿真数据,结合组合导航系统原理样机中的导航处理器和显控单元实物模块,形成半实物仿真系统。它具有很强的灵活性和可扩展性,可有效地降低组合导航系统的实验成本,缩短研制周期, 对研究组合导航系统的算法性能、系统特性和工程应用等具有重要理论和实践意义。     

火箭弹MEMS陀螺捷联惯导系统

火箭弹正朝着远程化、精确制导化方向发展,制导装置是其中的核心.该文采用微机电系统(MEMS)陀螺、石英挠性加速度计、高动态GPS接收机、高速导航计算机等硬件及捷联惯性导航和卡尔曼滤波算法,研制了小型捷联惯性/GPS组合导航系统.该组合导航系统具有体积小,精度高,成本低等特点,试验表明该惯导系统可以满足增程火箭弹制导要求.     

基于DSP／BIOS多线程的小型组合导航系统设计

将GPS与SINS组合起来可以充分发挥二者的优势,是一种实用的导航方式。但是传统的设计方案都是在双端15／RAM的基础上进行数据存储与传输的,因此会带来体积大、成本高、功耗大等问题。基于小型化GPS／SINS组合导航系统的目的,本设计采用DSP／BIOS多线程编程技术对TMS320F28335数字信号处理器进行程序设计。工程实现的结果证明,所设计的系统不仅导航功能完整、性能稳定,更具有成本低、体积小和功耗低的特点,在普通的导航领域有一定的应用价值。     

基于DSP和AVR单片机的主从式双CPU导航计算机

介绍了一种小体积、低功耗、低价位的高性能导航计算机。此导航计算机由数字信号处理器(DSP)和AVR单片机两种CPU组成，DSP主要完成数据处理和制导算法运算，AVR单片机主要完成信息的采集和相关控制，两种CPU各自充分发挥自己的特点，协调地工作，能出色地完成导航计算机的功能。     

提高SINS/GNSS组合导航系统定位精度的方法研究

单纯依赖单一的导航手段难满足高精度的导航需求,因此,将捷联惯性导航系统(SINS)、全球卫星导航系统(GNSS)有效组合,实现优势互补。SINS/GNSS组合导航系统的数据处理一般采用卡尔曼滤波实现,当组合导航系统模型足够准确时,滤波性能较好,当导航系统模型存在误差或发生变化时,新的量测值对滤波估计值的修正作用下降,而旧的量测值的修正作用相对上升,从而导致滤波精度下降。针对上述问题,基于集中式卡尔曼滤波结构的SINS/GNSS组合导航系统,本文提出一种新方法,新方法在梯度方向上进行估计迭代,从而修正模型误差对滤波精度的影响,提高导航定位精度。实验结果表明,当导航系统模型和量测方程存在误差或发生变化时,新方法仍可以为导航系统提供有效的定位精度,满足高空长航时系统需求。     

基于MIMU/GPS组合导航的箭载姿态测量系统

为了满足探空火箭箭载综合服务系统模块化、小型化的要求,提出了一种基于MIMU/GPS组合导航的箭载姿态测量系统设计方案,并完成系统的软硬件设计.该系统的硬件部分主要采用微型惯性测量单元（MIMU）测量箭体的3轴角速率和3轴加速度,并采用ARM芯片LPC3250作为导航计算机进行系统控制和姿态解算.软件部分采用嵌入式C语言在操作系统uC/OS-Ⅱ上进行编程,能够完成对角速率、加速度和GPS信号的采集,并通过卡尔曼滤波和四元数法实时解算出探空火箭的姿态角、位置和速度.实际测试表明该系统具有集成度高、初始对准速度快、动态范围广、系统误差小、功耗低、重量轻、体积小和可靠性高等特点,能够满足探空火箭应用的要求.     

基于北斗的多系统组合定位方法研究

基于多系统组合的导航定位技术应用日益广泛,采用多系统组合导航克服了单一星座系统定位中存在的定位精度差、可见星少、可靠性低等问题。本文提出了基于北斗卫星导航系统的多系统组合定位方法,详细推导了基于北斗的多系统组合用户定位算法模型。比较分析了单一北斗卫星导航系统和北斗、GPS、Galileo 多系统组合条件下服务性能,得出在多系统组合条件下可以极大改善用户观测条件,进而提高了用户导航定位使用效能。     

综合导航显控台系统关键技术及实现

随着计算机技术和信息科学的发展，舰船导航从各导航设备的分立方式发展成组合方式，利用综合导航计算机把各种导航设备联接起来，实现各种导航信息的互补和冗余，对导航信息进行综合优化处理，从而提高导航系统总体精度、可靠性、自动化程度和快速反应能力，综合导航显控台是实现上述功能的重要设备。     

INS/CNS/GPS组合导航数据融合算法与仿真研究

研究了INS/CNS/GPS组合导航系统的原理和特点,建立了组合导航系统的数学模型。分别利用集中卡尔曼滤波和联邦滤波数据融合原理对此系统进行了仿真研究,并指出了集中滤波器的不足之处。仿真结果表明采用全球定位系统和天文导航系统对惯导系统误差进行修正不仅可以大幅度提高导航精度,而且通过比较和分析可知联邦滤波可以有效地提高导航系统的可靠性和复原能力,是理想的容错型信息融合算法。