激光陀螺捷联惯性导航系统的误差系数标定研究

惯性器件标定一般都必须对北和调平,以消除地速及重力加速度的影响,但是不适合在靶场及其他野外环境下采用.根据激光捷联惯导系统的误差方程,在激光捷联惯性组合不指北、不调平情况下,通过十位置的标定方法,抵消掉地速及重力加速度的影响,从而得出加速度计的误差系数和陀螺的零偏.最后对实验精度进行了论证,认为此方法可以满足激光陀螺捷联系统的性能要求.本方案利用最少的测试位置,得到了所有需要的信息,利用率高.     

激光陀螺漂移的非平稳随机信号建模

利用实测的激光陀螺漂移数据，采用时间序列分析和系统辨识方法对陀螺漂移进行深入的分析。研究内容包括陀螺漂移数据的采集、数据的统计分析与预处理、平稳性检验及相关函数分析、模型形式的选取及模型参数的估计、模型的适用性检验等问题。通过以上的分析和研究，最终建立了激光陀螺漂移的数学模型，为激光陀螺漂移的补偿及为惯性组合导航研究奠定了基础。     

激光陀螺漂移的非平稳随机信号建模

利用实测的激光陀螺漂移数据,采用时间序列分析和系统辨识方法对陀螺漂移进行深入的分析.研究内容包括陀螺漂移数据的采集、数据的统计分析与预处理、平稳性检验及相关函数分析、模型形式的选取及模型参数的估计、模型的适用性检验等问题.通过以上的分析和研究,最终建立了激光陀螺漂移的数学模型,为激光陀螺漂移的补偿及为惯性组合导航研究奠定了基础.     

基于惯性系下陀螺误差在线估计修正的惯性与星光组合导航方法

传统惯性与星光组合通常需要将惯性系下的星光姿态信息转换到导航坐标系进而与惯性导航系统进行姿态组合,由于姿态信息转换过程中通常需要引入地理位置信息实现转换,从而不可避免地引入转换误差,无法充分发挥高精度星光姿态信息对惯性导航误差的修正作用。考虑到陀螺原始输出信息和星光姿态信息均能直接在惯性参考坐标系下测量获得,设计了一种基于惯性系下陀螺误差在线估计修正的惯性与星光组合导航方案。通过建立基于惯性系下陀螺误差估计修正的惯性与星光组合导航数学模型,直接在惯性系下对陀螺漂移误差进行在线开环跟踪估计;通过对陀螺误差实时修正,能够有效减小由于陀螺漂移所带来的惯性导航系统解算误差。仿真结果表明,该方案能够有效估计出陀螺的漂移误差,进而有效提高了惯性导航系统精度。     

再入系统激光陀螺IMU的安装方式比较

为获得激光陀螺在未来系统要求的精度、尺寸和环境等条件下运用,霍尼韦尔公司已做过验证试验。本文重点论述再入系统的一些技术问题,因为再入系统是目前急需的一项运用工程。全文介绍四个基本内容:飞行器中惯性测量装置(IMU)的定向,装置的轻小型化,激光陀螺的选择,以及IMU和处理器可能的组合方式。IMU定向是经过分析各种安装方案及其误差特性后选取的安装方式。激光陀螺的选择是在研究不同陀螺性能、尺寸和重量等所能达到系统精度的基础上进行的.IMU和处理器的组合方式是通过分析整个制导和控制系统的处理数据需要(飞行器中的处理存储单元)来确定的。系统方案研究结果表明,为满足性能、尺寸要求,需要一种新尺寸激光陀螺,用这种陀螺(GG1320)构成的新型再入制导和控制系统方能满足当前和未来再入系统的要求。     

一种新的激光陀螺捷联惯导系统的误差参数标定方法

为了提高激光陀螺捷联惯性导航系统的导航精度,对惯性器件误差进行了原理上的分析和说明,并针对由国内某型激光陀螺构成的惯性测量器件进行了误差分析.在此基础上建立了精确的误差模型,并采用多位置标定法标定出了加速度计的误差系数,采用分立标定法标定出了陀螺的误差系数.     

一种新的激光陀螺捷联惯导系统的误差参数标定方法

为了提高激光陀螺捷联惯性导航系统的导航精度，对惯性器件误差进行了原理上的分析和说明，并针对由国内某型激光陀螺构成的惯性测量器件进行了误差分析。在此基础上建立了精确的误差模型，并采用多位置标定法标定出了加速度计的误差系数，采用分立标定法标定出了陀螺的误差系数。     

美国激光陀螺惯导系统进入最后发展阶段

激光陀螺在经过十多年的研究和探索发展之后,现已转入高级发展阶段,并准备应用于低成本中等精度惯性导航系统中。在七十年代中期,美国为探索激光陀螺的优点,设计了两种原型捷联式激光陀螺惯导系统,一种是美海军研制的高级战术惯性制导系统,一种是霍尼     

激光陀螺与鱼雷捷联惯导

本文在给出惯性技术和惯导系统的有关概念的基础上，重点阐述了新型惯性器件激光陀螺的原理、性能及技术概况，提出激光陀螺捷联式惯导系统更适合于鱼雷武器，它是鱼雷惯导的优选方案。     

LIMU与机电式IMU在导弹上应用的比较研究

文中研究了基于激光陀螺的惯性测量组合（LIMU）在导弹上应用的适应性问题．通过仿真比较了LIMU和某型导弹的机电式惯性测量组合（IMU）在姿态、速度和定位精度方面的优劣。试验证明．现有激光陀螺重复性好,系统性误差小．可以满足导弹的制导精度要求．但是给姿态控制系统设计带来一定挑战．需要设计优良的控制器才能满足导弹姿态控制的要求。     

捷联惯导与导航卫星组合技术的发展趋势

惯性技术逐渐从平台系统过渡到捷联系统,从机械转子陀螺向固态陀螺发展,以惯性技术为基础的组合导航系统得到了重视和发展,介绍了捷联系统和组合导航系统在发展过程存在的各种技术问题和解决这些技术难题的技术途径。     

激光陀螺组合的静态误差标定方法研究

为了提高激光捷联惯性导航系统的导航精度,对惯性器件误差进行了原理上的分析和说明,并针对由国内某型激光陀螺组合器件进行了误差分析.在此基础上建立了精确数学模型,提出了一种简易的且具有较高精度的误差模型参数静态标定方法,给出了计算误差模型参数的数学推导过程和解析表达式.     

最优试验设计辨识捷联组合陀螺动态误差模型

本文提出了在三轴惯性综合测台上采用最优试验设计辨识捷联组合陀螺动态误差模型,只用四个位置就可以完成捷联组合陀螺21项动态误差模型参数的辨识.这种方法不仅试验时间短,而且模型估计精度,有利于全部测试自动化,在惯性测试理论应用上向前迈进了一步.仿真结果表明该方法正确实用.     

用于日本H-Ⅱ运载器的环形激光陀螺捷联式惯性测量装置的研究

日本研制的 H-Ⅱ运载器采用环形激光陀螺和加速度计组成的捷联式惯性测量装置(IMU)。H-Ⅱ运载器将在1993年进行首次发射。目前,由日本宇宙开发事业团(NASDA)和日本航空电子工业有限公司(JAE)承担的该捷联式惯性测量装置的飞行模型样机正在研制。该装置工程模型(EM)的鉴定试验已于1989年5月成功地完成了。本文概要地介绍了惯性测量装置工程模型的设计和测试结果,同时还介绍了继在1985年西德陀螺会议录发表题目为《日本宇航应用环形激光陀螺的研究》一文后环形激光陀螺在空间应用时环境特性的改进评价试验结果。     

无陀螺捷联惯性测试研究

制作了九加速度计阵列的无陀螺捷联惯性测量组合实物模型，并进行转台实验，对加速度计输出信号做了初步分析并进行偏置误差校正和滤波处理，发现用处理后的数据进行解算所得的角速度精度明显提高了一个数量级，从而为提高无陀螺惯性测试的精度提供了一种有用的方法。     

加速度计的动态特性对无陀螺微惯性测量组合性能影响的研究

本文以压阻式加速度计为例,探讨了其动态特性对无陀螺微惯性测量组合的影响.首先,建立了9个加速度计的无陀螺微惯性测量组合模型,并推导了该模型的导航方程,然后根据加速度计的动态特性改进了其导航方程,最后进行了仿真验证.从仿真结果可以看出,对于相同的加速度计,输入信号的动态特性越强,惯性组合的误差越大.因而选用动态特性好的加速度计有助于提高无陀螺微惯性测量组合的性能.本文为无陀螺微惯性测量组合走向实用化,提供了理论依据.     

组合式INS/GPS系统展望

一种新式飞机导航系统可望广泛用在军用飞机上,它把惯性技术和全球定位技术结合起来,以便发挥各自独特的优势。由于GPS接收机的尺寸显著减小及环形激光陀螺技术的发展,这种嵌入式GPS惯性系统(EGI)已成为可能,并可能使这种EGI系统的质量不到11.340kg,约为常规惯性系统与原有GPS接收机不组合在一起时总质量的1/4。除了尺寸小、质量轻和功耗低外,EGI系统能够为军用飞机提供加密的P码信号。     

半球谐振陀螺与光学陀螺的比较

近来在波音747飞机上成功的飞行试验证明,半球谐振陀螺可以与惯性级[0.01(°)/h]及环形激光陀螺相比拟。为了增加半球谐振陀螺产品的种类,Delco电子仪器公司正在开发两种小型半球谐振陀螺,这两种产品是专门为了低成本惯性测量装置和中成本惯性导航设备而设计的。介绍了小型半球谐振陀螺的惯性级和战术级传感器及其辅助电子线路的基本设计。为降低电子线路的成本并保持1ppm(10~(-6))的精度,重点介绍了数字控制和处理技术。由于低成本惯性测量装置的产品具有很强的竞争性,所以有必要将环形激光陀螺和光纤陀螺传感器与新型半球谐振陀螺传感器对照进行比较。     

卫星定位/惯性导航技术的发展趋势及其在军民系统中的应用

着重叙述了在美国航宇学会（ＡＩＡＡ）１９９７年制导导航与控制（ＧＮＣ）会议上反映的卫星定位／惯性组合导航技术（主要是ＧＰＳ／ＩＮＳ）和新型惯性器件的发展趋势及其在军用平台及武器中的应用前景，预测ＧＰＳ／ＩＮＳ系统近期可以达到１ｍ的极限精度并对这种系统的抗干扰问题进行了论述。还对新型惯性器件的发展方向作了介绍，重点介绍：１）高精度光纤陀螺（ＰＦＯＧ）的最近进展，其漂移率可达＜０．００１（°）／ｈ，随机游走可达＜０．０００５（°）／ｈ，线性度＜５ｐｐｍ。可替代激光陀螺用于战略系统。２）微机电系统构成的固态微型陀螺、加速度表及惯性平台，它采用类似微电子技术的加工工艺，适合于批量生产，成本低，其性能在不断提高，为惯性技术广泛应用于军民系统开辟了广阔的前景。     

无陀螺捷联惯性系统对导弹姿态测试的应用

针对导弹姿态测试及仿真问题,阐述了无陀螺捷联惯性系统的应用,并提出其在弹体姿态测试上的优势,重点分析了采用九加速度计组合对导弹各时刻加速度值的采集,并进行相应姿态参数的解算;并探讨了可以采用的最优化采样方法以尽可能真实地解算出导弹在各时刻的真实姿态.