动基座条件下捷联惯导系统初始粗对准新方法

针对捷联惯导系统在动基座条件下难以实现自主粗对准的问题,提出了一种采用GPS辅助计算姿态矩阵的新方法。姿态矩阵的计算被分解为三个独立的变换矩阵的求解,而GPS和IMU的输出数据则以积分的方式在不同的坐标系中表示出来,从而得出各个不同坐标系之间的变换矩阵以完成粗对准过程。经过仿真验证,该方法能使捷联惯导系统在动基座上快速的计算出初始姿态矩阵,且姿态角误差小于1°,满足为后续精对准过程提供初始值的精度要求。     

捷联惯导系统传递对准中的时间补偿算法

为了减小或消除时间延迟的影响,提高系统动基座传递对准精度,提出了一种捷联惯导系统传递对准过程中对主、子惯导间信息传输时间延迟的补偿算法。该算法利用子惯导导航解算过程中的相关数据和延迟时间,对传递信息中因时间延迟产生的误差进行补偿修正,并用修正后的主惯导信息进行动基座传递对准。车载试验结果证明,该方法可有效提高系统传递对准精度,减小传递对准时间,补偿算法有效可行。     

舰载武器捷联惯导系统自对准技术研究

在解决了晃动基座粗对准问题的基础上,设计了舰载武器捷联惯导系统的自主对准方案.通过分析系统的可观测性,提出了改善可观测性的方法,经仿真分析,证明了可观测性提高方法的有效性,最后通过实物验证,得出了方案可用于舰载武器捷联惯导系统自主对准的结论.     

捷联惯导系统空中初始对准方法研究

论述了捷联惯导系统的空中初始对准方法.它通过适当地增加卡尔曼滤波器系统方程中的白噪声,来补偿由模型简化而带来的系统噪声,并通过大幅度的机动来克服外界环境的干扰.仿真表明,它不仅能在较短的对准时间内获得高对准精度,而且对系统噪声和环境噪声有很强的鲁棒性.     

弹载斜视SAR高分辨率成像算法研究

针对弹载SINS/SAR组合导航系统中,导弹机动性会影响SAR成像质量的问题,提出了一种新的Burg-Chirp Scaling-Dechirp成像算法。文中构造改进的相位补偿因子,补偿距离徙动造成的影响,采用Dechirp技术对部分孔径数据进行方位聚焦处理,优化算法结构;同时,建立回波信号观测数据的自回归模型,对图像的二维频谱进行外推,弥补经典CS成像算法空间分辨率受限的不足。将新的算法与CS算法进行仿真比较,结果表明,新的成像算法能有效改善点目标成像质量,提高SAR的成像质量。     

基于AHP的跟踪算法性能评价研究

针对跟踪算法评价方法不够健全的问题,文中提出了基于AHP法的跟踪算法评价方法。主要从跟踪算法的跟踪准确度、算法的实时性以及算法的硬件可实现性这三个指标考虑了算法性能的评价问题,讨论了三个指标量化和规范的方法,运用AHP法给出了计算各个指标的权重和综合评价分数的方法。最后采用4种典型的跟踪算法和实际拍摄的红外图像序列进行了小目标的跟踪实验,并根据实验得到的数据计算了算法的评价分数,结果表明了文中跟踪算法评价方法的合理性。     

激光捷联惯导系统自对准技术研究

针对某型号激光捷联惯性导航系统设计了一种方位自对准方法,该方法通过自对准回路,滤波处理加速度计输出信号,从而完成初始对准过程.本文详细描述了该自对准方法的原理、设计过程,给出了自对准设计结果,并介绍了自对准仿真试验和系统实验室静态、车载等试验验证情况.试验结果表明,在存在人员走动、阵风、发动机振动等干扰条件下,激光捷联惯导系统能够完成方位自对准,并且能够达到很高的对准精度.本文给出的自对准方法可以解决捷联惯导系统方位自对准问题,具有工程实用价值.     

一种新的捷联惯导系统对准方法

针对舰载鱼雷捷联惯导系统的初始对准问题,提出了一种新的动基座快速传递对准方案——贯序传递对准方案。该方案采用＂先角速度匹配,后速度＋姿态匹配＂的方法,在基座角运动不明显时,使失准角快速收敛。运用卡尔曼滤波算法,对这一传递对准方法与速度＋姿态传递对准方案进行了仿真比较,研究结果表明,贯序传递对准方案具有更快的估计收敛速度,适用性更强。     

激光捷联惯导系统自对准技术研究

针对某型号激光捷联惯性导航系统设计了一种方位自对准方法，该方法通过自对准回路，滤波处理加速度计输出信号，从而完成初始对准过程。本文详细描述了该自对准方法的原理、设计过程，给出了自对准设计结果，并介绍了自对准仿真试验和系统实验室静态、车载等试验验证情况。试验结果表明，在存在人员走动、阵风、发动机振动等干扰条件下，激光捷联惯导系统能够完成方位自对准，并且能够达到很高的对准精度。本文给出的自对准方法可以解决捷联惯导系统方位自对准问题，具有工程实用价值。     

捷联惯导系统动基座初始对准研究

建立了捷联惯导系统动基座对准的误差模型,利用分段定常系统可观测性分析理论和方法对系统动基座初始对准时的可观测性进行了全面分析.并采用卡尔曼滤波技术,对系统在各种运动基座初始对准情况下的平台误差角进行了估计,给出了方差仿真曲线,比较了静基座与在这些运动情况下的卡尔曼滤波器的估计效果.仿真结果表明,在捷联惯导系统动基座初始对准过程中,可以通过载体线运动和角运动的改变来提高系统的可观测性和状态变量的可观测度,从而提高估计的精度和速度.     

车载激光捷联惯导系统双位置对准研究

提出了适用于车载激光陀螺捷联惯导系统的双位置对准方法,该方法选取水平陀螺中性能较好的一个陀螺用于初始对准,使得航向角对准精度不受性能差的陀螺影响.双位置对准方法能够实现加速度计常值偏置和陀螺常值漂移的补偿,为导航精度提高创造有利条件.文中还对双位置对准方法的误差进行了分析.     

基于质点滤波的水下地形匹配算法分析

针对质点滤波(point-mass filter,PMF)算法应用中会出现概率密度函数发生除零现象以及出现匹配野值等问题,首先从算法原理上分析了概率密度函数发生除零的原因并提出了处理方法,然后将判断准则引入PMF算法中来防止出现匹配野值,并在搜索区域不同分辨率的条件下,对判断准则的取值进行了分析,得出了最佳值。最后以此为基础对改进的PMF算法在水下地形匹配导航中的地形适应性进行了仿真分析,结果表明该算法具有较好的可行性和适应性。     

捷联惯导系统传递对准容错滤波方法研究

研究当基准信息出现短时异常情况下的捷联惯导系统动基座传递对准问题。用于传递对准的基准信息,容易受到测量噪声、电磁干扰、通讯误码等因素的影响,而出现短时异常的情况,这对于滤波器来说是致命的。特别是在滤波快结束时出现的异常情况。由于常规卡尔曼滤波器对异常基准信息不具鲁棒性,滤波将产生较大波动甚至发散,提出利用自适应卡尔曼滤波和抗野值卡尔曼滤波消除异常基准信息对滤波器的影响,并对比分析了两种滤波方法的优缺点,分析表明,抗野值卡尔曼滤波对异常基准信息具有更好的鲁棒性,计算量比自适应卡尔曼滤波要小,而且更加稳定,更适合实际工程应用。最后通过试验验证表明,上述分析和结论是正确和有效的。     

舰载武器捷联惯导系统初始对准方法研究

摇摆运动及杆臂效应误差是影响舰载武器系统对准精度的主要因素。基于舰载武器特点，建立了捷联惯导系统（SINS）在摇摆基座下的误差模型，详细分析了一种舰载武器的自主式初始对准方案，在传统反求杆臂长度补偿杆臂效应方法的基础上，提出了一种新的补偿杆臂效应的方法．并通过仿真验证表明，该方法比传统的杆臂长度补偿法具有更高的精度，研究结果可为舰载武器对准方案的选择与设计提供理论依据。     

自适应滤波算法在捷联惯导初始对准中的应用研究

针对捷联惯导系统静基座自对准过程中常规卡尔曼滤波器估计精度低且易发散的问题,提出了一种复合自适应卡尔曼滤波算法．该算法采用衰减记忆法利用信息实时估计系统噪声方差阵,并基于模糊推理的自适应因子调节滤波增益阵和系统噪声阵．仿真验证了该自适应算法较常规卡尔曼滤波有更强的稳定性和更高的滤波估计精度．     

一种基于速度加姿态匹配传递对准的稳瞄稳向方法

针对战车稳瞄稳向系统中单一惯性测量组合(IMU)组建的姿态测量系统初始对准时间较长,测量精度随惯性器件漂移影响较大的问题,提出了基于速度加姿态匹配传递对准的稳瞄稳向方法。仿真结果表明,提出的新方法可在10s内实现光电设备IMU的初始对准,并且能准确估计出光电设备IMU计算平台失准角。将结果用于解算姿态角的补偿,可大大提高稳瞄稳向精度。     

高精度跟踪测量系统测元数据融合处理方法

测速系统作为新型参试设备,完成高精度外弹道跟踪测量任务,它与GPS测量系统同为高精度测量装备。为了有效提高外弹道目标参数精度,将GPS测元数据和测速系统的测元数据进行有效融合。结果表明,这两种高精度测量系统测元的融合,使得测速系统不仅依托于GPS测量数据获取了目标坐标数据,同时也提高了目标速度精度,达到了预期的目的。     

采用H∞滤波对捷联惯导系统多位置对准的研究

文中把线性时变系统作为分段常系数系统来讨论其可观性,对多位置捷联惯导系统的误差方程进行了可观性分析,在噪声统计特性不确定的条件下,采用滤波技术,对状态量误差进行了估计,并对两位置对准进行了仿真.仿真结果表明在噪声不确定的条件下,航向角得到较好的估计,且具有较强的鲁棒性.     

遗传算法在捷联惯导系统初始对准中的应用研究

针对捷联惯导系统初始对准的精度问题,提出了在粗对准的基础上采用遗传算法进行精对准的方法,结合初始对准的特点及要求,适当选择遗传算法的主要操作进行了仿真,并与卡尔曼滤波的结果进行了比较。通过对仿真结果的分析表明：遗传算法的全局搜索能力强、速度快,应用于导弹的初始对准可以提高导弹的快速反应能力,但由于其局部搜索能力较弱,针对性不强,因此可以与其它具有优良局部寻优能力和针对性较强的算法搭配使用以达到整个系统的最优。     

机载武器捷联惯导系统传递对准仿真环境研究

为了更加真实准确地研究机载武器的传递对准过程,设计了一个能够分别模拟主子惯导IMU输出,并包括杆臂效应补偿、机翼振动模型和IMU误差模型在内的用于传递对准研究的仿真环境。建立了滚转角辅助倾斜转弯下的姿态角速度模型,提出并建立了包括安装误差角在内的惯性器件误差模型。通过仿真表明,该仿真环境比较真实地反应了实际的飞行轨迹,既可以作为研究传递对准算法的工具,也为更进一步研究传递对准过程提供了平台基础。