俯仰/偏航式半捷联导引头光学平台稳定控制技术

针对战术导弹导引头对光轴稳定与目标快速跟踪需求,研究了一种无导引头陀螺的俯仰/偏航式半捷联导引头光学平台稳定技术;该方法利用弹体惯导测量弹体三轴姿态运动,通过控制光学平台的俯仰和偏航两通道伺服系统实现对光轴的惯性空间稳定;设计中考虑到导引头视场、跟踪精度和快速性要求,以及平台框架间的角度耦合、力矩耦合和电机非理想性等约束,通过设计解耦指令分配算法和伺服控制算法实现了对光轴的高精度稳定控制和跟踪;最后通过在Matlab/Simulink环境下的数学建模和仿真,得出无导引头陀螺的俯仰/偏航式半捷联导引头能够实现滚转通道小角度晃动导弹的导引头三轴光学平台稳定。     

旋转式平台惯导系统随机误差自补偿技术研究

针对旋转式平台惯导中旋转运动对惯性仪表的随机误差是否有抑制的问题,在建立旋转式平台惯导系统误差传播方程的基础上,利用积分换元法建立了台体旋转前后系统导航误差与噪声相关函数间的数学表达式,讨论了旋转运动对白噪声和3种典型有色噪声的抑制情况。得出了旋转运动对白噪声无抑制、在旋转速率满足一定条件时对典型有色噪声有抑制的结论。最后通过仿真验证了理论分析的正确性。研究结果为旋转式平台惯导系统的工程设计、改进提供一定的理论支持。     

通用惯导测试仿真系统的设计与实现

惯导性能测试一般在地面实验平台上进行,只能得到离散状态的测量结果,不能满足分析整个系统性能要求。建立飞行仿真系统能模拟各种飞行模态,并能够对惯导性能进行动态连续飞行轨迹下测试,在工程应用上具有重要意义。提出了惯导性能测试仿真系统的结构框架,并进行了系统功能分析与硬件设计,采用模块化设计思想,构造了基于控制律的飞控仿真模块及惯导反解算、通信等软件模块,给出了详细的设计及实现方法,并使用VC进行算法、系统实现。与惯导系统的联合仿真证明,为惯导测试系统的设计提供有效的平台。     

单轴旋转惯导系统在晃动基座上的建模及误差分析

阐述了船用单轴旋转捷联惯导系统的基本原理,推导了系统在动态条件下的误差传播方程.在三轴摇摆这种典型运动形式下,对单轴旋转惯导系统各主要误差因素的传播特性进行了仿真分析,并与不旋转时的误差传播特性进行了对比,给出了各种误差因素对系统的影响规律,并定量地得到了其对导航精度的影响程度.研究结果可为船用单轴旋转惯导系统的工程设计提供理论参考作用.     

基于捷联稳定的三轴车载动中通伺服系统

设计了一种基于捷联惯导引导和单脉冲跟踪体制相结合的三轴车载动中通卫星通信系统。详细介绍了系统的组成和实现,指出了采用捷联惯导引导和三轴座架形式的根本原因,分析了三轴车载动中通在高仰角跟踪时的特点以及在遭遇遮挡时伺服系统的控制策略。并对在车载动中通系统中采用捷联惯导引导和电子罗盘引导2种工作方式进行了比较。     

基于惯性系的旋转式惯导系统快速对准算法

针对船舶大幅角晃动和线运动等复杂干扰,导致旋转式捷联惯导系统初始对准性能下降的问题,设计了基于惯性系的旋转式捷联惯导系统快速初始对准算法.针对旋转式捷联惯导系统的误差特性,设计了基于惯性系的粗对准方案;并提出了一种改进的罗经对准算法,达到缩短对准时间和提高对准精度的目的.仿真实验证明:该方法可以实现快速初始对准,7 min航向精度达到1.35′.     

一种采煤机组合定位系统及实验研究

综采工作面采煤机定位定姿技术,是液压支架跟机自动化和采煤机记忆截割的基础。采用捷联惯导监测采煤机姿态、速度及位置等运动参量,结合无线锚节点与移动节点间几何位置与局域信号对偶映射,建立了捷联惯导与无线传感器网络耦合模型,采用C＃＋MATLAB＋SQL交互式软件构建了采煤机组合定位系统,在采煤机、液压支架和刮板输送机“三机”平台上进行采煤机定位定姿性能研究。实验结果表明：捷联惯导能够有效地对采煤机姿态角度进行监测,但是长航时下采煤机位置存在累计误差,通过无线传感器网络位置对捷联惯导的位置进行周期性校正,组合定位系统下采煤机X和Y轴平均定位误差为0.118 m和0.268 m,能够得到采煤机实时可靠的位置和姿态。     

里程仪精度对惯导平台误差模型辨识精度影响

在利用车载试验进行惯导平台误差模型辨识时,里程仪精度的高低直接影响惯导平台误差模型的辨识精度.给出了惯导平台的误差模型,并建立了关于视速度的测量误差方程.由于受输入加速度大小的限制,使得系统存在严重的复共线性,提出采用选主元最小二乘方法辨识惯导平台误差模型.仿真得到了里程仪的精度对惯导平台误差模型辨识精度的影响结果.     

基于双轴旋转框架捷联惯性组件快速标定方法研究

现场条件下惯组的标定精度及标定速度直接影响惯性导航系统的使用.基于双轴旋转框架的捷联惯组快速标定法,将带有旋转框架的惯组安装在载体上,只需一次通电后控制双轴框架合理转位,实现惯组误差参数的快速辨识.结果表明6位置快速标定法,可以满足捷联惯组现场标定精度要求且在30 min内即可完成惯组标定,尤其是降低了现场标定时对高精度三轴转台的依赖,极大地提高了器件测试的灵活性.     

基于捷联惯导的采煤机定位系统研究

为了满足采煤机定位的实时性、自主性和精确性要求,设计了基于捷联惯导的采煤机定位系统。该系统采用LSM330芯片和GS1011模块构成惯导终端;将该惯导终端固定在采煤机上可测出采煤机的三轴加速度和三轴角速度,并将处理后的数据通过WiFi上传到井上监控中心;选用四元数法作为姿态更新算法,简单易行,计算量小。实验结果表明,该系统能准确捕捉目标的运动姿态,具有较高的定位精度和较强的实时性。