捷联惯导导弹的YHSIM仿真程序设计

文中介绍了YHSIM仿真程序的程序结构框架,对捷联惯导导弹进行了建模分析,并对相应的仿真算法和步长进行了分析.在此基础上对捷联惯导导弹进行了YHSIM仿真程序设计.程序运行结果证明了应用YHSIM仿真程序进行捷联惯导导弹仿真设计具有比较好的效果.     

捷联惯导导弹的YHSIM仿真程序设计

文中介绍了YHSIM仿真程序的程序结构框架,对捷联惯导导弹进行了建模分析,并对相应的仿真算法和步长进行了分析。在此基础上对捷联惯导导弹进行了YHSIM仿真程序设计。程序运行结果证明了应用YHSIM仿真程序进行捷联惯导导弹仿真设计具有比较好的效果。     

基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航系统仿真

介绍了仿真软件MATLAB/Simulink及先进的仿真系统平台软件RT-Lab,设计了龙格-库塔积分模块,用于解决在使用定步长求解器及数字时钟情况下的积分精度不高的问题;建立了基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航仿真模型;并将系统分解成一系列功能相对独立的模块,如轨迹发生模块,捷联惯导解算模块;并进行了仿真验证,得到的姿态、速度、位置误差与理论值相符,证明了仿真模型建立正确、方法采用得当、有效。     

游移方位捷联惯导系统软件测试与仿真

用C语言实现了游移方位捷联惯导系统的实时软件仿真;分别以圆球和参考旋转椭球体作为地球模型进行导航参数计算;用圆球模型下的飞行轨迹数据对圆球模型,椭球模型,加惯性元件误差的椭球模型下的捷联惯导系统导航参数进行测试;提出将速度通道和高度通道联立求解的方法.以提高速度,高度计算的准确性;并解决了导航参数解算中出现的计算周期同步问题;分析了误差来源,比较了圆球和参考旋转椭球体之间的差异;验证了该惯导系统仿真的正确性,证明了该测试方法的可行性。     

基于实时操作系统的低成本捷联惯导系统

针对捷联惯导系统低成本、小体积的要求,给出提出一种利用微机械惯性传感器,、以ARM芯片作为导航计算机的硬件方案。设计基于嵌入式实时操作系统的实时多任务导航计算机软件系统。测试结果表明,姿态角度的短期误差可保持在2o范围内,软件系统能合理分配硬件资源,提高导航计算机的整体性能,软件的模块化设计使导航计算机的软件系统具备良好可移植性。     

指北式捷联惯导系统软件的仿真与测试

传统测试用飞行轨迹侧重于模拟飞机真实的飞行轨迹,其导航算法的局限性使得即使出现大的误差也可能无法察觉.改进了一种解析式测试用飞行轨迹的生成方法,设计了一条飞行仿真轨迹,并对轨迹进行了性能分析,指出了方法与传统的飞行轨迹设计方法的优劣.在指北式捷联惯导系统中,对惯性器件进行了建模并设计了惯导系统仿真软件.用所生成的飞行仿真轨迹对导航系统软件进行了测试.通过仿真比较,有效地验证了导航软件的正确性和可靠性.     

基于VS的捷联惯导系统仿真器设计

针对在实验室环境下实时获取飞机真实动态数据难度大的问题,借助飞行控制原理设计了飞机实际的飞行轨迹,并利用飞行轨迹产生的真实数据解算惯导误差及惯导参数,模拟了对惯导系统的动态导航.利用模块化设计思想,建立了捷联惯导系统的仿真轨迹模块、惯性器件参数输入模块、导航参数计算模块、视景仿真模块等,并在Visual Studio 2005开发环境下设计了捷联惯导系统仿真系统.用户界面直观简洁,通用性较强,可以实现人机交互、实时仿真等效果.仿真结果与惯导系统误差特征一致,验证了仿真器所用捷联惯导系统算法的正确性.     

基于Matlab/Simulink捷联式惯性导航系统仿真

本文根据捷联式惯性导航系统的特点，对系统的不同模块分别采用MATIAB语言编程和Simulink模块图方法对系统进行仿真。对由加速度计信息计算地理坐标系的角速度信息模块．由于工程中其结构图已知，采用Simulink进行仿真比较方便且误差较小；对系统中的四元数以及姿态角的计算，由于计算量大，解算公式复杂，因此采用MATLAB语言编程进行仿真。最后通过执行MATIAB命令完成整个系统的仿真任务。本文的仿真方法克服了单纯应用MATLAB编程或其它高级语言编程仿真时的计算量大、难度高、周期长、误差大的缺点。使动态系统的仿真易于实现。     

基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航仿真

阐述了MATLAB/Simulink的主要特点,设计了基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航仿真模 型,并给出了仿真实例和结果,表明利用MATLAB/Simulink可以提高仿真效率。     

航弹捷联惯导系统半实物仿真试验研究

某型远程航空弹药拟采用捷联惯导+卫星定位的制导系统.该制导系统中的捷联惯导系统姿态、位置解算精度和时延性将影响到控制系统的控制效果.为了测试捷联惯导系统的解算精度和时延性,该文设计了捷联惯导系统的半实物仿真试验框架结构,检验了捷联惯导系统导航计算机的解算性能.试验表明,捷联惯导系统的算法正确,解算精度和解算时延满足控制系统的要求,可以应用到航空弹药的制导与控制系统中.     

舰船捷联惯导系统粗对准方法研究

提出适合于舰船系泊、锚泊状态下的捷联惯性导航系统惯性凝固粗对准方法。在惯性凝固坐标系和惯性坐标系上对重力向量分别进行积分,并利用重力向量随地球旋转在惯性空间的方向变化信息,粗略计算初始捷联姿态矩阵。该方法通过积分抵消掉舰船线性位移引入的干扰加速度,同时,避免了舰船姿态摇摆引入的干扰角速度。仿真分析表明：在舰船系泊、锚泊状态下,惯性凝固粗对准方法比较传统算法优势明显。     

一种基于TMS320 C6713的捷联惯导系统设计

为适应目前捷联惯性导航系统（ SINS）实时性好、速度快、精度高、小型化、低功耗发展需求,设计一种DSP＋FPGA的捷联惯导系统平台,采用FPGA完成传感器数据采集与控制;采用高性能TMS320C6713 DSP为核心处理器完成航姿解算;介绍了FPGA与DSP数据交互关系;DSP程序采用C语言和汇编语言编写,FPGA设计采用VHDL语言描述;实验证明：设计可行,姿态角误差在0.05°范围内,精度符合设计要求。     

Optimal design of robust analytical redundancy for a redundant strapdown inertial navigation system

In this paper, a new method of calculating the parity vector is proposed. A performance criterion for robust fault detection is given. By using the theory of generalized eigenstructure, the criterion can be solved to obtain the parity. The new method was used for the failure detection and isolation of a redundant strapdown inertial navigation system. By comparison with the classical Potter method, the new parity is more sensitive to failures, giving rise to the conclusion that the optimal design of robust analytical redundancy is efficient and practical.     

双轴旋转惯导系统的转位方案优化技术研究

针对旋转惯导系统导航性能受陀螺漂移调制特性影响的问题,以双轴旋转惯导系统为对象,推导了双轴依次旋转方式的漂移调制特性;通过傅里叶级数变换,提取了调制后陀螺漂移的关键分量;通过惯导误差方程求解和分析不同转、停时间条件下的定位误差特性,确定了优化的双轴转位方案。计算机比对仿真表明:优化的转位方案能有效提高双轴旋转捷联惯导的导航定位性能。     

井下捷联惯导系统导航数据处理滤波分析

针对现有煤矿井下定位技术误差较大、准确性不足的问题,引入了捷联惯导系统对煤矿井下人员和设备进行精确定位导航。为进一步提高捷联惯导系统的定位精度,提出了采用扩展卡尔曼滤波和采样卡尔曼滤波对系统数据进行滤波的算法,分析了扩展卡尔曼滤波和采样卡尔曼滤波的滤波原理,并对算法公式以及滤波效果进行了仿真分析。仿真结果表明,在假设井下噪声为高斯白噪声的前提下,采样卡尔曼滤波抖动性较小,曲线更为平滑,即滤波后的数据更加接近于真实数据,能够更准确地反映出坐标信息,且误差基本控制在允许的范围之内,具有较好的滤波效果。     

应用 Matlab／Simulink 实现传递对准精度评估仿真*

论文提出了捷联惯导传递对准精度评估算法的设计方案,并利用Matlab数值计算的强大功能和Simulink建模容易实现的特点进行仿真研究,其中对仿真飞行轨迹和评估滤波器采用Matlab编程实现,惯导系统建模采用Simulink实现,将Matlab程序与Simulink模型进行交互,为捷联惯导传递对准精度评估提供了新的实现途径。仿真结果表明,该方案是可行的,评估是有效的。     

基于捷联惯性导航的矿用单轨吊机车定位算法

针对煤矿井下单轨吊机车常用定位方法存在定位精度低和定位成本高的问题,提出了一种基于捷联惯性导航的矿用单轨吊机车定位算法。采用九轴惯性测量单元(IMU)采集机车加速度数据,并对加速度数据进行限幅滤波和去零偏等预处理,解算并输出姿态角和加速度值;采用方向余弦矩阵法滤除加速度数据中所含的重力分量,消除该分量对数据的干扰;利用加速度变化率阈值法和零速修正法修正稳态误差,使稳态加速度和速度更接近真实值;采用Lagrange插值多项式测距法测量单轨吊机车的行驶距离,并利用测距结果定时修正法来补偿测距误差,根据机车的起点和行驶距离实现定位。实验结果表明,当车辆行程为30.8 m时,测距误差基本在0.65 m以内,可以达到高精度、低成本的定位要求。     

新的鲁棒滤波算法及在微机电系统–惯性导航系统/全球定位系统中应用

为了提高系统对不确定干扰的鲁棒性并保持较高的精度, 提出一种新的鲁棒滤波算法. 当系统满足可检测和可镇定的条件时, 通过引入适当的滤波增益矩阵, 得到指数稳定的滤波器, 从而将不确定干扰对估计误差的影响限制在给定的范围内, 实现鲁棒性和精度的要求. 用微机电系统–惯性导航系统/全球定位系统组合导航系统中得到的试验数据对该算法进行离线验证, 试验结果表明, 新算法的计算量较小, 并且在有不确定噪声干扰的情况下能使系统保持较高的精度.     

基于改进时间差分的视觉/惯性组合导航研究

针对全球导航卫星系统(GNSS,Global Navigation Satellite System)在军事战争、室内和水下等情况下存在因信号缺失导致的全球定位系统（GPS,Global Positioning System）无法使用和惯性导航系统(INS,Inertial Navigation System)状态误差发散过快的问题,提出了一种基于连续帧时间差分视觉辅助导航的方法。为了抑制状态误差的快速发散,提高INS在长航时工作上的性能,分析了机器视觉连续帧间差分法,并对其进行了计算上的改进,设计了一种时间差分视觉/惯性组合系统,并进行了仿真实验和分析。结果与纯INS相比,均方根误差(RMSE,Root Mean Square Error)在北向位置上减少了19.0%,在东向误差上减少了32.1%,表明该方法有效抑制了纯惯性导航速度和位置的误差发散,延长了惯性导航的可用时间。