自标定加速度计组合的设计与实现

针对捷联惯性导航系统中加速度计组合需要定期标定的问题,提出了一种能在载体上快速进行加速度计自动标定的技术方案,并给出了基本数学模型.该方案利用加速度计一次通电稳定性高于其逐次通电稳定性的特性,提高了加速度计组合的使用精度.研制了一种自标定加速度计组合,样机结合惯性技术与机电控制技术,实现了在外部控制下的自标定和自动锁紧功能.样机测试结果表明该技术方案可明显提高加速度计的模型参数精度;经过进一步工程化研究后,可在高精度惯性导航与制导和其他需要使用高精度加速度计的领域中得到应用和推广.     

基于 V／F转换器 AD7742的加速度计信号采集电路设计

针对捷联惯导系统对加速度计输出信号需要高精度采集的特点,介绍了采用V/F转换电路对加速度计信号进行采集的优势,并简单介绍了利用FPGA的EDK技术设计内核的过程。由于加速度计输出为模拟电流信号,利用ADC进行采集转换过程容易受温度漂移、参考电压的波动等影响;而I/F电路采集技术虽然精度高但却很难掌握。在这种情况下选用V/F电路对加速度计进行采集处理具有很大优势。介绍了V/F电路硬件设计过程,包括利用V/F转换器AD7742、精密仪表放大器INA118等元器件的使用描述,并利用FPGA对输出频率信号进行采集验证,最后通过试验验证设计的正确性。     

一种高精度加速度计数字采集电路设计

针对高精度惯性导航装置的需求,设计了一种高精度加速度计数字采集电路。电路采用单恒流源技术降低了电路功耗,采用温度补偿技术提高电路性能,采用FPGA数字集成技术提升电路可靠性。通过对电路的稳定性、线性度、对称性、温度特性等指标的测试,电路稳定性不大于6×10^-6,线性度和对称性均不大于15×10^-6,温度系数小于0.5×10^-6/℃,该电路性能良好,可满足高精度惯性导航装置工程应用需求。     

基于V/F转换器AD7742的加速度计信号采集电路设计

针对捷联惯导系统对加速度计输出信号需要高精度采集的特点,介绍了采用V/F转换电路对加速度计信号进行采集的优势,并简单介绍了利用FPGA的EDK技术设计内核的过程。由于加速度计输出为模拟电流信号,利用ADC进行采集转换过程容易受温度漂移、参考电压的波动等影响;而I/F电路采集技术虽然精度高但却很难掌握。在这种情况下选用V/F电路对加速度计进行采集处理具有很大优势。介绍了V/F电路硬件设计过程,包括利用V/F转换器AD7742、精密仪表放大器INA118等元器件的使用描述,并利用FPGA对输出频率信号进行采集验证,最后通过试验验证设计的正确性。     

高精度电流频率转换器的研制

介绍了一种高精度电流频率转移器的电路设计与工艺制作，并给出了研究结果。设计的电路输入电流范围为0-10ma，输出频率为0-500khz，在满刻度为500khz下其非线性度小于0.6%。     

压电捷联惯导系统研究

探讨了用压电惯性器件构筑捷联惯导系统的技术途径。叙述了压电捷联惯导系统的结构及特点,分析并指出了惯性器件及系统的主要误差源,为压电陀螺和压电加速度计提出了一种系统级综合校正模型．给出了基于四元数的姿态及导航实时算法,对校正后的系统性能进行了仿真计算。结果表明,压电捷联惯导系统精度可以满足一些领域的导航与制导要求。对原理样机所做初步试验得到的结果优于仿真精度。     

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.     

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.     

基于时间序列的振梁加速度计随机误差模型研究

振梁加速度计是一种新型惯导器件.为了更好地将振梁加速度计应用于新一代惯导系统中,有必要研究其随机误差模型.采用时间序列方法对振梁加速度计的随机误差进行建模,并将结果进行比较.利用BIC准则及残差平方和最小原则得到振梁加速度计的最佳误差模型.研究表明,AR(4)模型是振梁加速度计的最佳误差模型.     

一种基于北斗高精度定位技术的智能驾考系统

随着近年来汽车保有量的提高和社会对道路安全重视程度的提高,驾考系统行业也在快速发展中。但长期以来,按照传统的驾考布线方式,由于受到的干扰较多,且对于场地前期的施工和后期使用的维护工作量大,在驾考评判中存在许多不公行为。文章的目的在于,基于北斗高精度定位技术来设计一个智能驾考系统,实现考试过程的自动化,从而减少误判率,体现公平、公正的原则。     

三轴数字加速度计ADXL345及其在捷联惯导中的应用

为解决弱信号条件下卫星导航接收机的定位问题,采用惯性导航辅助卫星导航的方案．设计构建了一个捷联惯性导航平台。在这个平台中,选用了美国模拟器件公司生产的采用SPI和12C数字输出的三轴加速度计ADXL345。该器件在CPLD的控制下输出数据,与陀螺输出数据一起在单片机中完成组帧,通过RS232串口发往导航计算机,完成捷联计算并向卫星导航提供惯性辅助信息。ADXL345作为惯性测量单元的核心部件,其工作稳定,使用方便．采用10Hz数据输出率和全比特模式约3．9mg／LSB的分辨率,能够满足系统设计需求。实验表明．捷联惯导初始粗对准水平精度达到0．15°。     

加速度计辅助模糊混合捷联姿态确定算法研究

利用模糊逻辑法判断载体运动状态、融合加速度计和捷联姿态解算结果,设计了基于模糊逻辑的加速度计辅助混合捷联姿态确定算法,跑车实验与高精度组合导航系统姿态输出相比,结果表明,该算法能有效抑制捷联姿态解算误差的积累,为低精度微惯性测量元件实现可靠的的姿态确定系统提供了技术解决途径。     

LM331应用在A/D转换电路中的体会

从实际应用出发,介绍一种V／F转换器LM331芯片及其在A／D转换电路中的应用,LM331芯片能够实现压／频转换,而且线性度好。在要求转换速度不太高的情况下,外围接简单电路可以代替由AD574或ADC0809等芯片组成的A／D转换电路,硬件价格大大降低。为提高转换精确度,需要对电路外围器件参数需进行调试。     

基于FPGA的高精度频率电压转换系统设计实现

设计了一种线性F/V转换系统。传感器输出的脉冲频率信号经信号调理电路调理后输入FPGA,FPGA测量脉冲信号的频率,根据系统精度要求,需设计Q格式定点运算,测得的频率经FPGA定点运算后得到与频率大小成线性关系的D/A转换的数字量,控制串行DAC7551输出相应的电压值。实验结果表明,系统的转换精度优于0.1%,改变系统的设计参数可实现更高精度的频率信号到电压信号的转换。     

新型三维压电加速度传感器的设计

利用三维加速度测量的特点,研制了一种新型压电式三维加速度传感器。该传感器基于压电式,采用严格圆球型的惯性质量块和严格对称的压电陶瓷片,从而实现了三维加速度的测量。初步的实验结果表明:该传感器性能稳定,3个方向上灵敏度可达到3.0×10-3V.m/s2,其体积小、测量精度高、价格较低、灵活可靠,有重要的应用价值。     

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...     

一种激光陀螺惯导仪表信号采集电路设计

在激光惯导系统设计中,惯导仪表信号采集电路需要具备高精度采集惯性仪表信号和体积小的特点。介绍了一种简单且精度高、体积小的信号采集电路设计方法,该方法采用FPGA对激光陀螺输出信号进行采集和FIR滤波,采用I/F电路对石英挠性加速度计输出的电流信号进行转换,利用FPGA进行可逆计数从而转变为加速度计信号值。详细介绍了惯导仪表信号采集电路硬件和软件设计过程,包括I/F电路设计、FIR低通滤波器设计等,最后通过试验验证设计的正确性。     

基于V/F变换的高精度寻北仪信号处理系统设计

为提高寻北仪精度,设计了基于V/F变换的数据采集及信号处理系统。陀螺输出的微弱信号通过解调放大电路、专门的V/F变换电路和基于FPGA的信号处理电路,配以软件滤波算法,最终得到较精确的数据采集和处理结果。试验结果表明,该方法能有效去除陀螺输出信号中的噪声,采集的数据用于寻北仪解算能够得到精度较高的寻北结果。