惯导系统转位条件下的误差特性分析

捷联惯导传感器不像平台惯导传感器,固定在选定的坐标系中,需要承受运载体在其全程飞行轨迹上产生的航向和姿态变化,因此捷联惯导性能在很大程度上取决于运载体的动态激励.本文重点分析了捷联惯导方位转位条件下的误差传播特性,并从时域和频域两个角度阐述了捷联惯性导航系统性能与此类运动的相关性,具体说明了捷联惯导舒拉蹦效应与旋转调制...     

机载惯导系统减振设计

为了保证机载惯导系统的性能和可靠性,减振系统的设计至关重要。本文根据机载惯导系统的使用环境,提出了系统对减振系统的要求,并针对平台式惯导系统和捷联惯导系统, 建立了相应的系统振动动力学模型。在总结减振系统设计指标的基础上,提出了机载惯导减振系统的设计方法,包括减振系统结构形式的选取、减振器材料和结构的确定、减振系统固有频率的确定以及阻尼特性设计等。按照设计方法,给出了一个平台惯导减振系统设计实例,该减振系统满足系统需要。     

车载捷联惯导系统粗对准中摆动误差补偿研究

分析了在风吹或地面松软等情况下,车体摆动干扰的特点,提出了一种车载捷联惯导系统补偿摆动误差,实现粗对准的方法:利用加速度计输出信息修正陀螺信号,然后采用修正后的陀螺信息和加速度计的平均信息,实现初始粗对准。仿真结果表明,该补偿方法基本消除了车体摆动干扰影响,补偿后的粗对准结果与静基座粗对准结果相当,从而在车体摆动情况下缩短了精对准时间,提高了对准精度。     

捷联惯导系统的姿态算法研究

本文研究了锥运动对应的旋转四元数和角速度，并以锥运动为基础，讨论了三种资态更新算法及其优化算法。仿真结果表明，等效转动矢量的采样频率越高，姿态更新算法的精度就越高。但是，当锥运动角频率较高时，为满足一定的误差要求，则对采样频率的要求也是相当高的。     

三种平台式惯导系统方案的性能分析

对固定指北方位、自由方位、游动方位三种方素的当地水平惯导系统进行了误差仿真.仿真结果表明,自由方位和游动方位两种方案的惯导系统的方位角误差是发散的;固定指北方位系统的方位误差角是振荡的,但不发散;除了方位误差角特性不同外,固定指北方案和游动方案的其余误差特性基本相同.自由方位系统的姿态角误差和速度误差没有傅科周期振荡,自由方位惯导系统的经度误差增长最慢.     

捷联惯导系统速度误差补偿实用算法

捷联式惯性导航系统在姿态矩阵和位置矩阵的解算中会产生滞后误差,由于真实参考坐标系和计算参考坐标系在实际系统中并不重合也将产生计算误差,为此须对速度误差进行补偿.该文提出将速度计算分做两步进行,先在机体坐标系里完成带补偿的速度增量计算,再在游动坐标系里实现由惯导基本方程得到的速度计算公式.实际试验表明,这种实用算法比常规的速度计算方法有效改善了系统的定位精度.     

捷联惯导系统复杂误差参数系统级标定方法

重点研究捷联惯导系统复杂误差模型的建立,提出了一种新的包含加速度计内杆臂参数和温度误差系数的系统级标定方法。该方法基于45维卡尔曼滤波器对误差参数进行辨识估计,并通过温度控制试验箱控制标定过程中的温度变化。仿真实验表明该方法能够同时标定出激光陀螺和加速度计的零偏、标度因数误差、安装误差以及加速度计的内杆臂参数和温度误差系数。导航实验结果表明,对标定参数进行多误差源补偿之后,10 h导航实验水平最大定位误差为0.6 n mile （1 n mile=1.852 km）,相较于不经过补偿,导航精度提升了37.5%。     

激光捷联惯导系统射前自标定方法

在分析激光捷联惯导系统静态误差模型的基础上,从系统实际应用情况出发,该文研究了激光捷联惯导系统射前自标定法。该方法充分利用了激光捷联惯导系统自身测量数据,在不依赖外界基准信息情况下,通过导弹起竖和转动获取所需标定位置,完成了误差系数自标定。实验结果表明,该文研究的激光捷联惯导系统射前自标定法能够达到标定精度要求,实现简单方便,具有较强的工程实用性。     

激光陀螺捷联惯导系统多位置系统级标定方法

捷联惯导系统的精度受到自身各种误差因素的影响,需在使用之前进行精确地标定和补偿。为了更加有效地标定误差,设计了一种10位置系统级标定的方法。利用简化的误差模型和速度误差变化率方程,建立了所有误差参数与导航误差之间的线性关系。通过设计的10位置连续旋转方案对由各项误差参数引起的速度误差进行充分激励,利用所得数据进行卡尔曼滤波,计算出包括陀螺仪和加速度计的零偏、标度因数误差、安装误差以及加速度计二次项误差等24个误差参数。仿真得到陀螺零偏误差优于0.000 75（）/h,加速度计零偏误差优于g,陀螺和加速度计的安装角误差优于1.5,标度因数误差优于2 ppm（1 ppm=10-6）系统,加速度计二次项误差优于0.1510-6 s2/m。另通过3组实验验证了重复性,证明了该方法确实有效。     

激光陀螺捷联惯导系统的圆锥运动误差激励方法研究

捷联惯导系统的精度受到自身各种误差因素的影响,针对陀螺的标度因数误差和非正交安装角误差,提出了一种以圆锥运动激发姿态误差来进行快速标定的方法.通过理论分析得出,在短时间内,由于标度因数误差和非正交安装角误差的存在,圆锥运动将激发出随时间线性增大的姿态解算误差.将解算得到的姿态误差与陀螺数据联立,可以反解得到标度因数误差和非正交安装角的值.通过仿真验证,安装角误差能达到1"以内,标度因数误差能达到5 ppm以内.     

球载捷联惯性/GPS组合导航系统及动态对准技术

为了实现系留气球载雷达系统天线的空域稳定,球载航姿系统是不可缺少的重要设备.文中阐述了用捷联惯性/全球定位系统组合导航系统实现球载航姿系统的设计技术,针对系留气球平台系统在空中漂浮不定的特点,提出了在动态条件下,小型系留气球载捷联惯性/GPS组合导航系统的对准技术.     

依托稳定平台的惯性导航教学探索

为提升“惯性导航”在军工行业背景中的特色教学效果,教学组对“惯性导航技术”的课程教学方法进行实践性改革：突出陆用惯性技术教学模块,开发实验性教学案例模块;依托稳定平台拓展课程教学实践,将“小、中、大”型稳定平台设计控制与“双创”赛事结合。实践表明,该课程教学改革可有效促进本科生对专业知识的理解,提高实践能力和创新素养。     

TACAN数据在惯导参数校正中的坐标变换

针对工程应用中塔康(TACAN)数据在进行惯导参数校正过程中存在着多种坐标变换的问题,根据校正算法的特点提出了一系列坐标变换方法,将目标相对TACAN信标台的反方位角和斜距等信息变换到WGS-84大地直角坐标系,并利用Matlab仿真详细估计了坐标变换所引入的误差,结果表明,坐标变换后的定位精度完全满足工程应用要求.     

高精度惯导速度信息辅助的导引头量测误差抑制方法

 针对利用惯导信息抑制末制导导引头量测随机误差的问题,提出了一种高精度惯导速度信息辅助的扩展卡尔曼滤波方法.利用高精度惯导速度信息描述导弹自身运动,采用一阶马尔科夫过程描述目标机动,构建基于弹目信息状态变量系统的弹目相对运动模型,通过扩展卡尔曼滤波方法实现对导引头测量随机误差的抑制.新方法实现了惯导信息、导引头量测信息的融合,克服了已有滤波方法运动模型建模时需考虑导弹制导控制因素的难点.仿真实验结果验证了该方法在导弹末制导过程中的有效性.     

基于Zynq7020的组合导航处理平台软硬件系统的设计与实现

提出一种基于Zynq处理平台的组合导航系统设计及实现方案,Zynq7020作为新近发展的可扩展处理平台,集成了大规模可编程逻辑器件(FPGA)、低功耗高性能先进ARM处理器,两者通过内部总线互联与通信,满足高集成度、高性能数据处理的应用需求.基于Zynq处理器设计并实现组合导航处理平台,替代原有的FPGA+DSP+ARM导航解算模式,单芯片完成IMU信号采集,信号处理和导航解算等功能,降低整机设计的复杂度和成本.     

高精度惯导速度信息辅助的弹目相对运动模型构建方法

 针对当前运动变量描述方法构建弹目相对运动模型中弹道真实加速度建模困难的问题,本文提出了一种高精度惯导速度信息辅助的弹目相对运动模型构建方法.利用高精度惯导速度信息描述导弹自身运动,采用一阶马尔科夫过程描述目标机动,根据角速度与线速度的物理关系,通过速度矢量分解的方法构建基于弹目信息状态变量系统的弹目相对运动模型.并在此基础上提出了高精度惯导速度信息辅助的扩展卡尔曼滤波方法(Inertial Navigation System Velocity Information Aided Extended Kalman Filter,IVIA-EKF),通过该方法可以充分利用惯导信息,抑制导弹量测误差,提高导弹打击精度,仿真实验表明了该方法的合理有效性.     

用机载雷达校正惯导系统的一种方案

提出了一种用机载雷达自主校正飞机惯导系统的方案,讨论了校正实施可能遇到的难点并提出了解决办法。     

平台惯导系统中的半球谐振陀螺

半球谐振陀螺仪(HRG)是一种高精度、高可靠、长寿命的新型固体振动陀螺仪。为了使陀螺可适用于平台惯导系统的应用,通过对半球陀螺控制电路的改进,提高了半球陀螺的动态特性、带宽、精度等性能指标,测试结果表明,半球陀螺的动态测量范围达到-60~+60(°)/s;带宽扩展到≥75 Hz;漂移达到0.06(°)/h,满足了平台惯导系统的应用需求。     

G NSS／INS 组合导航接收机技术

全球导航卫星系统（GNSS ）的一个非常重要的应用是与惯性导航系统（INS ）进行组合导航。介绍了GNSS／INS组合导航接收机的工作原理,对接收机的关键技术进行了重点分析,并对其应用前景进行了展望。