陀螺标度因数误差对双轴旋转惯导系统导航精度影响研究

针对陀螺对称性标度因数误差对双轴旋转惯导系统导航精度的影响问题,采用一种合理的十六次序双轴转位方案,分析了陀螺对称性标度因数在双轴旋转惯导系统中的误差效应,并对不同对称性标度因数误差对导航精度的影响进行了仿真。结果表明,三个轴的陀螺对称性标度因数误差大小与导航经度误差大小成线性关系,并且满足线性叠加性,两个转动轴上陀螺对称性标度因数误差对导航精度的影响程度大于非转动轴。最后提出了减小陀螺对称性标度因数误差对导航经度误差影响的措施,可以为双轴旋转惯导系统的进一步优化和工程设计提供理论参考。     

双轴旋转调制最优转位次序的设计方案

旋转调制型捷联惯导系统是惯导系统新的发展方向,可有效提高惯导系统的导航精度,而转位次序的设计是旋转调制方案的关键。为了解决传统转位次序设计方案存在局部最优的问题,本文提出一种新的双轴全局最优转位次序设计方案。在分析双轴旋转调制转动过程中的常值漂移、标度因数及安装误差抵消原理的基础上,进一步研究了安装误差与最优转位次序的关系并给出了设计依据。基于此设计了一种最优八次序转位方案。经过与传统的双轴八次序转位方案的仿真对比分析,在设定条件下,姿态、速度及位置误差的振荡情况分别减小了约1/3,1/2及1/3,并且经度误差的发散速度也得到了改善。     

单轴旋转惯导系统旋转周期研究

为研究旋转周期对单轴旋转惯导系统影响,利用拉普拉斯变换求解单轴旋转惯导系统误差方程的方法,分析了单轴旋转惯导系统的误差振荡特性,指出旋转惯导系统振荡误差不仅包括舒拉振荡、傅科振荡和地球振荡,还存在旋转振荡,通过对不同旋转周期条件下系统输出振荡误差幅值的分析,给出较为合适的旋转周期,降低旋转惯导系统的振荡误差,为工程应用上选取合适的旋转周期具有一定的参考价值。     

动基座惯导系统快速初始对准方案

由于动基座的非匀速运动,给惯导系统平台的调平带来了附加误差.通过分析动基座在水平方向的运动加速度,推出了惯导系统平台调平等效误差角模型,并给出了一种快速初始对准方案.     

车载旋转调制捷联惯导系统最优对准技术

为进一步提高车载捷联惯导系统的定位定向精度,提高无依托发射的射击精度,对最优对准技术进行研究.将旋转调制技术引入车载捷联惯导系统,并讨论车载旋转调制式捷联惯导系统的最优对准方案,利用增加的旋转机构周期性的旋转,来抑制惯导系统在导航过程中部分常值误差和随机误差,提高系统在初始对准过程中的可观测性和可观测度,从而提高定位精度及方位对准精度.研究结果表明:连续方位旋转对准精度及对准速度均明显优于传统的多位置对准,具有较强的理论意义与实用价值.     

单轴旋转捷联惯性导航系统误差分析与转位方案研究

对单轴旋转捷联惯性导航系统误差调制原理与旋转方案进行研究,分析了单轴旋转调制对各项误差的补偿作用。给出单向连续旋转、大于360°两位置正反转停、小于360°四位置正反转停的3种转动方案,对其中2种转位方案在摇摆状态下进行了长时间导航仿真。仿真结果表明,两位置转停方案与四位置转停方案的长时间导航定位精度相当。结合工程实际,优选四位置转停方案,在自行研制的四位置转停单轴旋转捷联惯性导航系统上进行转台摇摆和车载环境验证试验验证,结果能够满足系统初始设计指标,具有工程参考价值。     

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.     

近程导弹捷联惯导初始对准试验与仿真研究

为了了解近程导弹在肩抗瞄准过程中的扰动运动特性，并在此基础上建立捷联惯导系统的初始对准方法，利用几何原理对瞄准过程进行试验，将试验获得的地面坐标系中的数据处理转换成捷联惯导系统应该测量到的数据，由此提出了初始对准方法、建立了数学模型、给出了算法。利用数字仿真手段验证了初始对准数学模型的正确性和可行性，研究了计算误差和测量误差。给肩抗发射的近程导弹提供了一种便捷有效的初始对准方法。     

某型惯导系统初始对准三维模型仿真的软件设计

文中简要介绍了基于虚拟仪器开发环境Labwindows CVI6.0三维仿真软件的设计过程,重点阐述了在程式编制过程中涉及到的SDK 下的DirectX技术、多线程技术、ActiveX及串行口双机通信技术的使用,以及在使用中应注意的问题.使用了大量简洁形象的提示和帮助,建立了友好的人机界面,很好的实现了对初始对准抽象原理的演示和实际设备的仿真.     

空空导弹捷联惯导系统传递对准精度评估方案设计

提出了一种实用的动机座对准精度评估方案,可用于评估空空导弹捷联惯导的对准精度。该方案采用速度匹配法,通过比较导弹子惯导系统与所选基准系统(主惯导系统或DGPS系统)的速度差,评估出导弹相对于基准系统的失准角。该方案已用于空中对准导航飞行试验的对准精度评估,结果表明方案可行、实用。     

水中兵器捷联惯导传递对准分析

针对国产水中兵器使用过程中出现的2个突出问题,通过分析捷联惯导系统的传递对准过程,包括对准的功能、数据、过程、阶段、结果、考核指标、开始时间以及对发射平台的要求,找到了产生这2个问题的原因,并对水中兵器的传递对准过程给出了修改建议。     

三轴旋转惯性导航系统的旋转控制建模研究

为了减小载体运动对于旋转惯性导航系统误差调制作用的影响,建立三轴旋转惯性导航系统在隔离载体运动条件下的控制模型。基于三轴框架结构定义合理的坐标系,分析载体运动在三轴框架中的传递过程,建立载体运动与周期性旋转惯性测量单元运动之间的数学解析关系。在此基础上,根据欧拉动力学方程,建立三轴框架运动与电机力矩、载体运动之间的动力学模型。联合载体运动传递过程和动力学模型,建立三轴旋转惯性导航系统在隔离载体运动条件下的控制模型,得到了载体运动过程中外环轴上的转动惯量随俯仰角而实时变化的解析形式。仿真和实际实验验证了理论分析结果,可为旋转控制算法设计提供理论参考。     

无陀螺惯性导航系统对准误差分析

推导了采用6个加速度构建无陀螺惯性导航系统的位置参数解算方程,分析了6加速度计的无陀螺惯性导航系统中加速度计对准误差与位置解算误差的关系,并推导出了位置误差的解析式。针对不同情况,通过仿真试验,发现对准误差对位置计算误差影响显著,且在相同对准误差条件下,位置解算误差随加速度计的安装距离增大而减少的特性。     

高转速载体惯性测量组合研究

针对目前陀螺仪量程有限,无法用于高转速载体轴向角速度测量的缺点,提出了3种利用加速度计的杆臂效应来解算轴向角速度的方案,用双轴陀螺仪来测量俯仰和偏航方向角速度的惯性测量组合方案.根据函数随机误差公式,给出了载体质心处线加速度和轴向角速度误差传递公式,有利于惯性系统传感器的选择及系统的组建.仿真表明这3种方案在目前陀螺量程还达不到要求的情况下可以用来测量高转速载体姿态,应优先采用方案二,即惯性系统的惯性测量组件由4个加速度计和1个双轴陀螺组成.     

捷联惯导系统圆锥误差分析

圆锥运动是刚体运动的一种几何效应，在圆锥运动下产生的圆锥误差是捷联惯导系统的重要误差源。产生圆锥误差的运动学机理表明，该误差在捷联惯导系统中只能通过系统设计和算法补偿等方法使其尽量减小而无法完全消除。本文在分析了圆锥误差的运动学机理的基础上推导了由于安装误差、陀螺量化误差、陀螺频带选取等因素影响下圆锥误差的大小。同时介绍了描述刚体圆锥运动的Goodman Robinson理论，应用该理论推导出了圆锥误差的一种有效修正算法，并通过仿真进行了验证。仿真结果表明，采取提高硬件精度和软件补偿的方法可以有效地降低圆锥误差对系统精度的影响。     

捷联式惯导系统动态误差分析

根据捷联式惯性导航系统误差方程,分析了载体运动状态下系统的动态误差特性,并讨论了陀螺漂移、加速度计零位误差及初始误差对系统误差的作用。仿真数据由轨迹发生器产生,与以往的仿真方法相比,此方法接近实际情况,更能全面分析系统动态误差特性。     

捷联惯导系统动基座初始对准中的可观测性分析

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分析.定性地得出了载体的各种机动特性对捷联系统对准过程可观测性的影响结果.采用卡尔曼滤波法, 对平台误差角进行了估计, 给出了仿真曲线.结果表明, 动基座对准过程中, 载体的线运动和角运动在一定条件下能提高系统的可观测性, 从而提高卡尔曼滤波器的估计速度和精度.这为研究捷联惯导系统的快速精确对准方法奠定了理论基础.