一种利用GPS测量降落伞摆角的方法

空降过程中降落伞摆角的大小是降落伞稳定性的一项重要性能指标。提出了利用单GPS测量降落伞摆角的方法,并利用该方法进行了实际的测量实验。结果表明：该测量系统能够实时获得降落伞在空中的摆角值,较为精确地反映了降落伞摆角的变化趋势。     

基于高速相机的破片速度计算方法

针对靶场静爆实验中破片测速项目,提出了基于高速相机测量技术的破片测试方法.通过分析测试原理,建立测试系统,通过模拟实验,解决了测试现场中高速相机如何摆放和相机参数标定的问题.通过对测试所得的破片序列图像进行帧间差分法处理,提取出模拟破片的像素坐标,进一步解算出破片的实际飞行速度.模拟实验结果表明,该方法能够很好计算出模拟破片的飞行速度,对于靶场破片测速试验提供了一种新方案.     

我国在返回式卫星上首次成功搭载GPS定位接收机

由航天工业总公司北京卫星信息工程研究所自行研制的GPS自主定位接收机已在我国1996年10月20日发射的返回式卫星上进行首次搭载试验。初步分析结果表明，这次搭载试验取得了圆满成功，搭载的GPS接收机经受了空间环境的考验，工作正常，达到了预期目的。全球卫星导航定位系统（GPS）不仅在陆地、海洋、和空中移动体的导航定位中有广泛的应用，而且在低轨道航天器的定位、测速等中也有广泛用途。利用GPS对低轨道航天器进行实时定位、测速和授时，对我国具有特殊意义，由于我国目前的测控网站只能在境内市站，并配以1～2艘测量船以填补国…     

基于高速GPS的道路测速设备计量校准系统

为了解决道路测速设备计量校准困难的问题,本文给出了一种基于高速GPS的道路测速设备计量校准系统的实现方法。速度采集设备采用精度达到0.1m/s、数据输出速度可达到10次/秒的高速GPS测速模块,主控设备采用一台笔记本电脑加配套专门开发的控制软件,显示设备采用高亮度LED显示屏。通过主控系统软件可把GPS获得的速度数据实时的显示在LED显示屏上面。把本套系统安装到测试车辆上,可对道路车辆测速设备进行精确的计量和校准。本系统具有操作简单、计量精度高等优点。     

战斗部破片光电测速系统设计

战斗部破片的飞行速度是体现其性能指标的重要参数。针对目前在战斗部破片速度参数测试中存在对测试环境要求高,测试面积小,设备结构易被破片误击而损坏,成本昂贵等问题,设计了非接触式战斗部破片光电测速系统,包含原向反射膜,反射式光电探测装置,光电转换电路,信号处理电路及测速装置;阐述了系统结构组成和测速原理,通过反射式光电探测装置与光电转换电路,将得到的光信号转换为电信号,利用集成信号处理电路对电信号滤波放大,比较整形处理,由FPGA,STM32及其他外设组成的测速装置自动处理数据输出并显示战斗部破片的飞行速度结果;实验结果表明：该系统能够可靠,稳定地完成战斗部破片速度的测量任务;与传统测速系统相比,具有不受限于环境,测试区域大,易维护,低成本,操作简单等优势。     

基于GPS的在线车速检测校准系统设计

为解决现有车速检测校准系统由于安装位置差异所产生测量误差,检测装置数量多,拆装调试不便的问题,在了解了在线车速检测的基础上,分析基于多普勒频移算法的GPS测速特点,提出基于GPS的在线车速检测校准,并设计车速校准系统。实验结果表明,在线车速检测系统的测速精度可达0.01 m/s以上,置信度高,满足车速检测校准标准的要求。     

差分GPS在微型无人飞行器导航测速中的应用

介绍了一种差分GPS(DGPS)在微型无人飞行器(MUAV,Micro Unmanned Aerial Vehicle)导航测速中的应用.针对微型无人直升机悬停和低速前飞的速度特性,选择了相应合适的测速方法;并针对MUAV硬实时特性,在RT-Linux下实现了GPS速度数据的实时采集和处理.试验证明了方案的有效性.     

锁相环技术在转速检测中的应用

在直接力矩控制系统中,为检测到尽可能低的转速,本文采用T／M测速方法,并利用锁相环和GAL器件编程技术设计了倍频电路,从而拓宽了测速范围,保证了测速精度,为改善系统的低速性能奠定了良好的基础。     

新型列车测速系统的研究与设计

本文介绍了一种基于单片机技术和光电传感器技术开发的新型列车测速系统,它区别于传统的通过测量转速和利用GPS测算列车速度的方法。本系统通过测量列车行驶在轨道上单位时间内通过的枕木个数来计算列车的运行速度。     

基于IMM修正的降落伞折叠建模方法

针对降落伞折叠展开数值模拟中需要解决的降落伞多层折叠建模这一关键技术问题,根据降落伞折叠的特点,提出一种采用初始矩阵方法修正直接折叠模型的方法.该方法采用单元坐标空间转换实现直接折叠建模,通过映射关系将映射网格和参考网格间差异作为初始位移施加在映射网格上,从而对直接折叠产生的初始单元误差进行修正,以解决由于初始单元误差造成计算结果不准确的问题.最后以某模型降落伞为例进行了降落伞的多层“Z”型折叠建模,通过计算对比和风洞实验证明了文中方法的可行性和合理性;该方法不仅可以解决降落伞折叠建模问题,对其他柔性织物体积压缩比大的折叠建模也有一定的指导作用.     

惯性导航系统在线标定方法研究

论文针对惯性导航系统在线标定的问题,利用GPS提供的基准速度和位置信息,采用基于卡尔曼滤波技术的“速度＋位置”匹配方法,以惯导系统与GPS的速度和位置的差值作为量测值,对加速度计和陀螺仪误差进行在线标定。仿真结果表明,经在线标定补偿后惯导系统定位误差降低了97．2％。该方法显著提高了导航精度,效率较高,具有一定的实用价值。     

Autonomous Navigation of UAV in Foliage Environment

This paper presents a navigation system that enables small-scale unmanned aerial vehicles to navigate autonomously using a 2D laser range finder in foliage environment without GPS. The navigation framework consists of real-time dual layer control, navigation state estimation and online path planning. In particular, the inner loop of a quadrotor is stabilized using a commercial autopilot while the outer loop control is implemented using robust perfect tracking. The navigation state estimation consists of real-time onboard motion estimation and trajectory smoothing using the GraphSLAM technique. The onboard real-time motion estimation is achieved by a Kalman filter, fusing the planar velocity measurement from matching the consecutive scans of a laser range finder and the acceleration measurement of an inertial measurement unit. The trajectory histories from the real-time autonomous navigation together with the observed features are fed into a sliding-window based pose-graph optimization framework. The online path planning module finds an obstacle-free trajectory based the local measurement of the laser range finder. The performance of the proposed navigation system is demonstrated successfully on the autonomous navigation of a small-scale UAV in foliage environment.     

基于MIMU/GPS组合导航系统的应用研究

根据车载导航系统发展现状,提出了一种基于GPS和MIMU技术的低成本的、可用于市场推广的组合导航系统方案。采用MIMU与GPS松散组合方式,以速度和位置作为观测量设计了Kalman滤波器。该方案以ARM9作为中央处理器,详细介绍了系统的设计与实现。经测试,该系统与传统GPS相比,具有更高的稳定性和更精确的导航精度。     

Magnetic compass fault detection method for GPS/INS/magnetic compass integrated navigation systems

This paper proposes a magnetic compass fault detection method for GPS/INS/Magnetic compass integrated navigation systems. The fault is assumed to be caused by the hard iron and soft iron effect and modeled as an abrupt change in the magnetic compass output. In order to detect the fault, a test statistic related with only azimuth error measurement is determined. When a fault is detected, the GPS/INS/Magnetic compass integrated navigation system is changed into a GPS/INS integrated navigation system mode. In order to show the validity of the proposed method, computer simulation and van testing are carried out. The simulation and van test results show that the proposed navigation system gives more accurate outputs than the GPS/INS/Magnetic compass without the proposed method.     

SINS/GPS组合导航系统仿真研究

以某载体的规划航迹数据为对象,针对捷联、卫星组合导航系统(SINS/GPS)进行了仿真研究。由规划航迹数据计算出载体的比力和角速度信息,输入至惯性测量器件模型,模型输出激励捷联解算模块,得到惯导系统输出参数;同时对规划数据添加观测噪声模拟GPS测量值。采用相对简单的基于半位置、半速度误差的误差方程作为状态方程,以松耦合方式进行集中式Kalman滤波,给出了SINS单独工作与SINS/GPS组合得到的半位置、半速度误差分布。对各状态的观测度进行了研究,确定了不可观测的状态并给出了部分状态可观测度的时间分布。仿真结果表明,方法正确有效,可对SINS/GPS组合导航系统进行算法验证和方案性评估。     

GPS/AVL系统解决方案

全球定位系统，又称GPS，是新一代的导航定位系统，它能够为全球任意地点、任意多个用户同时提供高精度的，全天候的，连续的，实时的三维定位、测速和时间基准，它在测绘和导航方面具有广泛的应用，该文介绍了GPS在智能交通系统（ITS）中的应用－车辆自动定位（GPS／AVL）系统，在该系统中给出了硬件的选型和GPS与GIS集成技术。     

Real-Time Implementation of GPS Aided Low-Cost Strapdown Inertial Navigation System

This work details the study, development, and experimental implementation of GPS aided strapdown inertial navigation system (INS) using commercial off-the-shelf low-cost inertial measurement unit (IMU). The data provided by the inertial navigation mechanization is fused with GPS measurements using loosely-coupled linear Kalman filter implemented with the aid of MPC555 microcontroller. The accuracy of the estimation when utilizing a low-cost inertial navigation system (INS) is limited by the accuracy of the sensors used and the mathematical modeling of INS and the aiding sensors’ errors. Therefore, the IMU data is fused with the GPS data to increase the accuracy of the integrated GPS/IMU system. The equations required for the local geographic frame mechanization are derived. The direction cosine matrix approach is selected to compute orientation angles and the unified mathematical framework is chosen for position/velocity algorithm computations. This selection resulted in significant reduction in mechanization errors. It is shown that the constructed GPS/IMU system is successfully implemented with an accurate and reliable performance.     

GPS信号自适应抗干扰系统

针对GPS卫星信号易受干扰,不稳定的问题,提出INS/GPS组合导航抗干扰的方法并用硬件电路进行实现验证。给出了惯性器件的误差模型,采用松散组合方式,设计卡尔曼滤波器,取姿态、速度、位置的误差作为状态变量。提出以INS与GPS输出的东北天向速度误差作为滤波器观测量的方案。通过计算机的仿真和实验验证,对系统的精度进行了分析,证明该方案是可行的,实现实时滤波计算,并能满足导航的精度要求。     

扩展卡尔曼滤波在组合导航中的应用

松组合导航中,采用组合导航系统(SINS)误差作为状态量,用SINS解算的位置和速度与全球定位系统(GPS)测量的位置速度之差作为量测信息.为了提高组合导航的精度在松组合导航中应用扩展卡尔曼(EKF)滤波算法,通过仿真对载体轨迹的速度、姿态、位置进行跟踪.仿真结果表明:在仿真进入8 min之后系统进入稳态,能准确跟踪载体.因此,采用基于EKF的非线性滤波能有效跟踪载体的位置、速度和姿态.