前言

本文集选登了几篇关于惯导系统及惯性器件方面的论文,主要是介绍美国、德国以及日本等几个国家的有关捷联式惯导系统方面的技术报告,实验总结。其中,“用于战术导弹的半捷联式惯导平台”一文,是西德一九八四年“陀螺会议录”中的一篇文章,该系统属于半捷联式惯导系统,文章中所介绍的系统的减震装置,对于我们研制半捷联式惯导系统的方位平台系统来说,有一定的启示,很有参考价值。“捷联式惯导系统飞行中传递对准时的伪偏置检测”一文,是以色列飞机公司的一篇实验总结报告,作者通过反复模拟、实验等手段,对捷联式惯导系统在传递校准过程中所出现的伪加速度等现象进行了理论上的探讨与分析。“动力调谐干式陀螺的互无干涉控制方法”和“挠性摆式加速度计的研究”以及“改善二阶控制系统特性     

捷联式惯导系统在自行火炮上的应用

基于捷联式惯导系统的自行火炮火控系统结构简单、成本低、可靠性高,且可采用一次调炮,调炮速度快、直观、精度高,减少了火控系统反应时间。惯导系统的安装工艺简单、测量直接,减少了误差环节。与平台式惯导系统相比,捷联式惯导系统的尺寸和质量大为减少、可靠性高。随着计算技术的发展和捷联式系统用光纤陀螺和激光陀螺的性价比的提高,捷联式惯导系统在自行火炮火控系统中将越来越多的得到应用。     

惯性导航技术的发展及其应用

惯性导航技术,通过陀螺和加速度计测量载体的角速率和加速度信息,经积分运算得到载体的速度和位置信息.包括平台式惯导系统和捷联惯导系统.平台式惯导系统将陀螺通过平台稳定回路控制平台跟踪导航坐标系在惯性空间的角速度.捷联惯导系统利用相对导航坐标系角速度计算姿态矩阵,把雷体坐标系轴向加速度信息转换到导航坐标系轴向并进行导航计算.该技术的发展和应用趋势,以惯性导航和GPS卫星导航的组合导航最为典型.     

一种新型导航系统在空空导弹上的应用

空空导弹具有重量轻、体积小,工作时间短等显著特点,传统的弹载导航系统主要是捷联惯性导航系统,它包括陀螺和加速度计,将一种新型导航系统——无陀螺捷联惯导/GPS组合导航系统应用到空空导弹领域;无陀螺捷联惯导系统(GFSINS)中只包含有加速度计,基于一种九加速度计配置方式,推导了GFSINS系统方程,并给出了导航系下GFSINS/GPS组合导航系统的卡尔曼滤波方程;仿真结果表明:GFSINS/GPS组合导航系统应用到空空导弹领域具有可行性。     

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。     

光纤陀螺的研究

光纤陀螺产生固态旋转敏感功率,它具有可靠性高、体积小、成本低的绝对优点。这种技术未来将优先普遍用于捷联式惯导系统。为使光纤陀螺能大量用于捷联式惯导系统,就要求其动态范围宽,比例因子准确及冷态启动能力,而相位置零方案由于其精确的监控器光波条纹位置,使光纤陀螺达到了这些要求。本文首次描述了比例因子修正和飞行时使用光波条纹监控的冷态启动方法。     

两轴地磁信号修正的陀螺姿态算法

目前捷联式惯导系统是惯性技术的发展方向,姿态算法是捷联惯导系统算法中的一个重要组成部分,其精度直接影响弹体姿态控制能力,为此文中提出了一种采用三轴MEMS陀螺进行姿态探测,并用两轴地磁信号解算出的滚转角修正陀螺累计误差的方案,仿真分析了地磁陀螺信号组合测姿算法。结果表明:该方案相对于单纯陀螺信号解算姿态角精度高,可用于改善测姿结果。     

捷联式惯导系统及应用软件

1 前言惯性导航系统,通常由检测飞行体旋转、漂移的陀螺和加速度计及弹上计算机组成。这些部件都能够独立工作,因此不需要像无线电制导所需要的地面指挥系统。除了具有成本低及易于维修等优点外,还具有随程序变化而改变其使命的优点。为了发挥捷联式惯导系统的高精度制导性能,必须研制出具有高精度、高可靠性的传感器元件和小型化、高可靠性、低耗电并具有高速处理功能的弹上计算机及应用软件。所谓捷联式惯导系统,就是在飞行体的直交三轴上配置陀螺和加速度计,直接检测出各     

激光陀螺捷联惯导在海防战术导弹中应用前景的研究

分析了海防战术导弹制导系统的发展趋势，介绍了激光陀螺捷联惯导系统的性能特点，提出了激光陀螺捷联惯导系统作为海防战术导弹制导系统的重要战略意义，并对其在导弹控制系统中的应用前景进行了展望。     

捷联式惯导系统工具误差模型及处理技术研究进展

捷联式惯性导航系统工具误差模型及处理技术的研究在近年来取得了很大进展,相继出现了一些新理论、新方法、新技术。首先详细介绍了捷联式惯导系统主要误差源——元件误差的误差模型及标定方法,然后对捷联式惯导系统误差传播模型的研究以及误差补偿方法进行了归纳和总结,最后提出了今后捷联式惯导系统工具误差模型及处理技术的主要研究方向。     

捷联惯导系统姿态算法实现及工程应用

对适合工程应用的捷联惯导系统姿态算法进行分析,在随机干扰、陀螺漂移以及分辨率误差条件下进行了仿真,对姿态算法的精度和抗干扰性进行了考核,确定陀螺的指标和系统姿态算法,对系统进行了标定,将龙格库塔算法应用在捷联惯导系统工程样机中,完成了捷联惯导系统工程样机的建立。     

方位捷联平台速率陀螺动态误差模型试验方法研究

建立方位捷联平台速率陀螺的误差模型,提出了在 H_2范数意义下采用正交多项式逼近算法,估计方位捷联平台速率陀螺的动态误差模型。并研究了平台偏离水平面时的处理方法。试验结果表明该方法具有较好的准确性,采用方位捷联平台惯导系统的某导弹靶试结果,证明其工程实用价值是显著的。     

陀螺仪技术发展的趋势及市场潜力

一、惯导技术的发展及对陀螺仪的性能要求科学技术的发展往往是应时代的需要产生的。陀螺仪也同样是伴随着惯导技术的不断发展而发展的。自四十年代到七十年代,惯导系统主要是采用单自由度积分陀螺、二自由度干式调谐陀螺和动压气浮陀螺。在高性能系统中(如北极星潜艇和B-52轰炸机),采用了静电陀螺。经过几十年的努力,这些陀螺已达到相当的水平,满足了航天、航空和航海事业的使用要求。     

空基激光陀螺捷联惯导系统导航精度的分析与研究

从现代导弹的实际情况出发, 通过对空基激光陀螺捷联惯导系统导航工作原理的分析, 总结了空基激光陀螺捷联惯导系统导航误差产生的原因, 归纳了激光陀螺和加速度计的误差模型和补偿.     

用于战术弹的半捷联式惯性导航平台

挪威国防研究院为战术弹研究了一种半捷联式惯性导航系统(简称INS),这种半捷联式惯导平台用在“企鹅”Mk3战术弹上,“企鹅”Mk3导弹目前装备在F-16战斗机上。半捷联式配置是为了使惯性平台适应导弹在发射和转弯机动飞行时的很高滚动角速率而选择的。该平台采用一对二自由度干式调谐陀螺(DTG)和三个单轴石英挠性加速度计,俯仰轴和方位轴采用捷联式安装,而滚动陀螺通过滚动框架用于稳定部件的稳定。     

捷联式惯导系统陀螺仪冗余配置研究

主要研究了捷联式惯导系统冗余配置陀螺仪的配置数目、配置结构对导航系统可靠性的影响.同时,分析了在确定陀螺仪数目后,通过优化配置结构可使捷联式惯导系统获得最佳的导航性能和最优的故障检测性能,并导出一些相关的结论.最后以四个双自由度陀螺半八面体配置为例说明了结论的正确性.     

捷联式惯性导航的最新进展

迄今为止,在巡航飞行器的导航中,很少有人为发展捷联式系统做出认真的努力,去与业已成熟的普通框架惯导系统技术去进行竞争。现在,捷联式系统能成为一种可行方案的主要原因有三个:改善了捷联式陀螺的性能;改进了模一数转换技术;最主要的似乎是改进了数字式计算机。的确可以说,现代高速机载微型计算机把我们带入了一个“捷联时代”! 现在,很多制造商研制了捷联式系统。1975年,在三个独立的系统上进行的飞行试验中所积累的数据已经证明了特里戴内(Teledgne)捷联式导航仪的基本性能。现在,我们来谈一下目前所得到的发展与改进以及它们在未来捷联式系统设计中应用的问题。在今天看来,捷联式技术的成熟程度是与微型计算机的使用息息相关的。这就超出了在现用的小型计算机上简单地更换使用更小、更轻、更便宜的组元的范畴。微处理机具有的灵便性可用多种途径来提高捷联式系统的优点——廉价、维修简便、简化多余信息,同时也避免或放宽了对它们的某些限制。本文首先简要地介绍捷联式导航仪的特征和与它们有关的计算要求,接着介绍系统的设计,它是用三个有限能力的微型计算机来完成原来大功率小型计算机所做的工作。其次讨论了在陀螺控制回路中用专用微处理机来代换一般模拟电子设备的技术。文章的最后讨论由微处理机具有的灵便性在多余度捷联式导航系统和相关的数字飞行控制系统的越来越重要领域中应用的问题。     

一种捷联惯导系统的陀螺在线标定方法

提出一种捷联惯导系统的陀螺零偏在线标定方法。在静止条件下采集惯导系统在两个近似水平位置输出的速度信息和方位信息,利用扩张状态观测器提取惯导系统速度误差的微分信息,通过算法估计陀螺零偏。仿真结果表明:该方法可行且标定精度能够满足捷联惯导的要求。实物验证表明:该方法实现简单,可有效估计陀螺零偏,提高惯导系统导航精度,为工程应用带来较大便利。     

捷联惯导系统中的减震技术

捷联惯导系统是随着数字计算机技术的发展而发展起来的新型导航系统,传统的捷联式系统惯性器件直接固联在载体上,力学环境对它的影响特别严重,其中振动环境的影响尤其突出。本文用减震的方法解决捷联式系统中惯性测量器件中的多频共振响应问题。依此减震技术制造的减震器已经检验。     

方位捷联平台惯导系统简化标定技术研究

论述了方位捷联平台惯导系统装备部队后定期进行标定的必要性,提出了一种加速度计、方位速率陀螺的简化标定方法.该方案中不用拆装平台的伺服电路,操作简单易行,适于部队战士使用.标定验证试验表明所提方法具有很高的标定精度.