导弹发射车SINS/GNS定位定向技术

针对导弹发射车对导航系统的全自主性及精度的特殊要求,提出将地磁匹配定位定向系统与惯性导航系统进行组合.地磁匹配过程中采用了基于 Hausdorff 距离的相似算法.基于U卡尔曼滤波算法,对SINS/GNS全自主定位定向组合系统与捷联惯导系统单独定位定向在同一条件下的误差情况进行了对比仿真.仿真结果表明,装有地磁匹配惯导系统的导弹发射车定位定向的精确度有了明显提高, 滤波收敛性较好.     

弹道导弹捷联惯导/卫星系统/天文系统组合导航研究

捷联惯导/卫星系统/天文系统(SINS/GNSS/CNS)实现了优势互补,是提高弹道导弹命中精度的一种重要导航方法.设计基于UD-UKF滤波的组合导航系统无重置联邦滤波器,在发射惯性坐标系下建立sINS/GNSs/CNs组合导航的数学模型,对比分析SINS/CNS、SINS/GNSS及SINS/GNSS/CNS对惯导参...     

前后向迭代滤波在SINS/OD组合导航中的应用

为了提高SINS/OD组合导航的精度,推导了载体坐标系下单位时间内位移增量之差的观测模型,利用残差X2检测对OD信号进行两层故障检测和隔离,使用前后向迭代滤波完成误差参数估计和校正.利用实车实验分别对Kalman滤波、1次迭代滤波、2次迭代滤波进行对比分析,结果表明2次迭代滤波精度最高,但相对于1次迭代滤波精度提高效果不够明显.从滤波精度和计算量上综合考虑,SINS/OD组合导航中1次迭代滤波效果最好.     

车载定位定向技术概述

介绍了车载定位定向系统的发展历程、研究现状和典型组合定位定向模式。以"惯性导航+航位推算+全球定位系统(GPS)+地图匹配"组合定位定向技术为例,分析了作战使用的原理、功能要求和模式切换选择,并在实战化前提下对发射车车载定位定向技术未来发展趋势做了展望。     

车载防空导弹行进间发射过程动力学数值分析

利用自回归（AR）模型对不同等级随机路面进行数值模拟,建立了车载防空导弹的行进和发射一体化多柔体动力学模型。根据行驶动力学仿真结果,确定了最恶劣发射时刻。结合分析结果完成了行进间发射动力学仿真,获得了导弹姿态参数。分析了路面和车速对防空导弹行进间发射精度的影响。利用自回归（AR）模型对不同等级随机路面进行数值模拟,建立了车载防空导弹的行进和发射一体化多柔体动力学模型。根据行驶动力学仿真结果,确定了最恶劣发射时刻。结合分析结果完成了行进间发射动力学仿真,获得了导弹姿态参数。分析了路面和车速对防空导弹行进间发射精度的影响。研究结果表明,B级路面上3种车速均能安全发射,C级路面上车速受限于25 km/h.     

行进车辆上的陀螺定向

本文介绍一种里程仪辅助的惯性测量装置(IMU)在行进车辆上进行连续定向的原理。其辅助功能是用卡尔曼滤波实现的。仿真试验结果证明,该原理是可行的。     

战术导弹捷联系统动基座传递对准原理

探讨机载战术导弹弹上捷联惯导系级(SINS)在发射前的初始对准问题。认为,在机载飞行条件下的SINS初始对准必须采用外界信息作为基准对弹上SINS在动态环境条件下进行对准。介绍一种以飞机上已对准的主平台惯导系统(PINS)为基准信号对弹上子SINS进行对准的方法。     

捷联惯导/里程计高精度组合导航算法

针对里程计(OD)刻度系数误差和惯导安装误差角对车载捷联惯导(SINS)/OD组合导航系统的影响,重新推导并建立了新的量测方程,在此基础上加入故障检测的方法,从而构成了新的组合导航算法。该组合导航算法能够有效地提高组合导航精度,及时准确地检测出量测故障;同时该组合导航算法同样适用于车辆运动学约束辅助导航模式,为OD发生故障时提供了一种容错方案。仿真结果验证了该算法的有效性。     

一种里程计辅助车载捷联惯导行进间对准方法

提出一种车载捷联惯导行进间对准方法。以里程计信息为辅助,将行进间对准过程分为粗对准和精对准,以惯性坐标系作为捷联惯导解算的参考基准并借助里程计信息进行粗对准,采用10状态Kalman滤波器进行精对准,观测量采用捷联惯导解算的速度与里程计解算得到的速度之差。进行仿真试验和实车试验,试验结果表明：该方法实现了行进间初始对准,兼容静基座及晃动基座初始对准,对行车路线及行进方式不做要求,捷联惯导在25 min内实现了和静基座对准相同的精度,对准精度与对准的时间正相关,对准时间越长对准精度越高。     

GPS间歇性失效环境下的低成本多传感器组合导航系统研究

针对GPS/SINS组合导航系统在GPS间歇性失效环境下导航精度迅速下降的问题,设计了一种低成本的多传感器组合导航系统。该系统由陀螺仪、加速度计、气压计、磁力计和GPS组成,通过卡尔曼滤波器进行信息融合来实现精确的导航定位。针对GPS间歇性失效环境,利用气压计和磁力计的测量信息来辅助SINS进行导航。采用内置MEMS多传感器的智能产品对设计的系统进行了实验验证。实验结果表明,该系统可以在GPS间歇性失效的环境下实现精确的导航定位。     

基于惯性系采用Kalman滤波的车载SINS行进间对准方法

介绍了惯性系中基于重力加速度信息进行粗对准的实现方法。在此基础上通过推导以地心惯性坐标系为导航系的捷联惯性导航系统（SINS）误差方程,建立了与惯性系对准算法相匹配的状态模型,提出了一种采用Kalman滤波实现基于惯性系的SINS行进间精对准方法。计算机仿真实验结果表明,文中所提出的基于惯性系的采用Kalman滤波的车辆行进间精对准方法,可有效地降低干扰噪声的影响,提高初始对准的精度。此外,该方法相对于基于地理坐标系进行滤波的方法,简化了滤波模型,较大的降低了计算量。     

发射系下SINS/GPS 组合导航系统的算法研究

基于地理坐标系下的传统捷联惯性导航系统无法直接获取发射系下的导航参数,难以满足空天飞行器等高轨道飞行器对高精度、高可靠性导航系统的需求,研究了发射系下捷联惯性导航算法.搭建了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的SINS/GPS组合导航模型,传感器获取的导航量测信息直接在发射系下进行捷联惯导解算,为飞行器等提供位置、姿态等信息.采用STM32、XSENS惯性器件和GPS接收机构建相应的算法验证平台.实验结果表明:发射系下的SINS/GPS组合导航系统能提供较高的导航精度,从而验证了发射系下的SINS/GPS组合导航系统算法的正确性与合理性.     

SINS/低成本基地辅助测速组合导航技术研究

借鉴INS/GPS组合导航系统原理,文中提出了SINS/速度组合导航系统方案.在此方案中,利用基地辅助测速测得的速度信息作为导航系统的辅助信息,通过Kalman滤波来修正SINS系统的误差.仿真结 果表明组合系统导航精度基本达到目前实际应用的水平.应用此方案,只须利用能够提供速度信息的低成本基地辅助测速系统(空基如高空气球等空中平台,陆基如雷达站等)就能实现导航定位的功能,具有实际应用前景和深远意义.     

发射载体中的目标定向定位方法研究

文中提出了一种在间瞄方式下，利用GPS、寻北装置及阵地前沿的观测设备对目标测距测角来确定目标相对于发射载体方位和距离的方法，并对其精度进行了分析。此方法可用于半主动式反坦克导弹武器系统及类似系统对目标的定向定位。     

无人平台导弹行进间发射仿真分析

针对行进间导弹发射扰动量过大问题,对无人平台导弹行进间发射开展动力学仿真计算.通过分析导致行进间发射扰动产生的主要原因,建立武器站的刚柔耦合动力学仿真模型,将发动机推力和伺服机构运动实测数据作为仿真输入,配合动力学模型计算弹体扰动值.仿真结果表明:改进后的火控流程可实现导弹行进间的可靠发射,发射门限应根据弹体抗扰动能力选取.该研究可为导弹行进间发射流程制定和门限选取提供参考依据.     

一种基于联邦卡尔曼滤波器的多源信息融合定位算法

为提高车载组合导航定位系统的容错能力和信息源扩展能力,设计了一个联邦卡尔曼滤波器,搭建了一种开放式算法架构,选取了SINS/GNSS/里程计/高程计四种典型的车载定位信息源进行融合。算法框架以SINS为主参考系统,分别与其它信息源组成了子滤波器,子滤波器的输出结果经故障诊断和系统重构后,进入主滤波器进行信息融合。进行了仿真试验和实车试验,试验结果表明:该算法在降低误差状态维数,具备容错能力的情况下,达到了集中式卡尔曼滤波器的定位精度,提高了车载定位系统的环境适应性和信息源扩展性。     

远程AUV组合导航技术研究

AUV通常采用SINS/DVL组合导航系统导航,然而在大航程时存在很大的定位误差.针对远程AUV的大航程及在水下状态自主航行存在的问题,提出定时引入GPS信息达到提高导航精度目的.文中重点介绍一种采用SINS/DVL/GPS水下组合导航方式,通过定时引入GPS信息,提出组合滤波器设计方案,仿真结果验证了此设计方案可有效提高系统导航定位精度.     

战略导弹公路机动的技术难点

公路机动战略导弹主要在公路或无路或泥泞、松软土壤及沙漠等地区活动,在预定或非预定地点发射。公路机动发射具有诸多优点:一是发射车的灵活性大、操纵性强、反应时间短:二是车体的外形尺寸小(相对铁路发射车),便于隐蔽待机:三是受交通状况限制少,训练、隐蔽、待机较容易。通常导弹发射车系统包括:汽车底盘(完成机动运输功能)、发射筒和弹射动力装置(或平台发射装置)、液压和控制系统(调平和起竖导弹)、电源系统(给车上各系统供电)、定位定向系统(给导弹提供位置参数和射向)、测发控系统(测试、发射控制导弹)、温湿度保障系统(给导弹提供合适的温湿度环境)及伪装系统(伪装、隐身)等,这些繁杂的系统必须集成在尽可能少的车辆上,以利于隐蔽待机和在狭小场地实施快速发射。     

自行火炮行进间射击的炮口振动建模与分析

为了掌握自行火炮行进间射击时的炮口振动规律,利用ADAMS/ATV建立了某自行火炮行进间发射的多体系统动力学模型,将炮膛合力、驻退机力和复进机力等发射载荷的FORTRAN程序生成动态链接库,再嵌入动力学模型。运用谐波叠加法建立路面谱模型,使用MATLAB软件编写路面文件,对C、F级两种典型路面谱进行了模拟。利用数值计算的方法研究自行火炮以不同速度,在不同等级道路上行驶并射击时的炮口振动特性,为进一步提高自行火炮行进间射击的综合效能提供理论依据。     

导弹发射车快速定位定向技术

针对某发射车惯性平台惯导定位定向速度慢、环境要求高的问题,根据北斗多天线定向测姿原理,提出了基于北斗二代的多天线配置及快速定位定向技术,利用相位差分原理,采用多天线布阵技术,解算天线构成的基线矢量方向,经变换实现测姿功能,该技术在同类设备上成功应用表明其快速性、精确性等指标满足设计要求。