捷联惯导系统误差系数动态标定方法探究

随着工作时间的推移,捷联惯性导航系统中的惯性器件测量精度会因为误差参数发生变化而降低,误差逐渐被积累,进而降低系统导航精度。针对此问题,提出了一种基于GPS速度、位置信息的捷联惯导系统惯性测量装置输出误差系数动态标定的方法。首先采用Sage-Husa自适应滤波实现组合导航状态最优估计,然后引入迭代最小二乘法,利用导航误差对系统惯性器件的误差系数进行标定。经计算机仿真验证,该方法可以实现在运动中对系统误差系数进行标定,进而提高捷联式惯性导航系统的导航精度。     

激光陀螺捷联惯导系统的误差参数标定方法

为降低激光陀螺捷联惯导系统误差参数标定对高精度转台的要求,在不精确对北和调平的情况下,综合分析北向基准误差、水平基准误差、转台轴正交度误差、角位置误差以及标定时间等诸多因素,考虑对称位置和整周期旋转等编排原则,改进了速率标定方案,标定出陀螺仪的标度因数和安装误差,同时提出了一种十二位置连续转动标定方法,标定出陀螺仪的零偏以及加速度计的误差参数项.实验结果表明,与传统方法相比,标定精度相当,降低了对标定转台的要求,减少了标定时间,有较高的工程应用价值.     

制导弹箭捷联惯组在架标定方案研究

长时间整弹存储的制导弹箭,其捷联惯组的标定参数将发生较大的改变.设计了一种制导弹箭捷联惯组的在架标定方案.在给出惯性器件误差模型和惯导系统误差方程的基础上,详细推导了在俯仰、偏航(通过发射架摆动实现)和横滚(通过内部横滚隔离环转动实现)三种单轴旋转条件下,惯导系统速度误差变化率的变化量与捷联惯组标定参数的关系.与通常的...     

卡尔曼滤波在捷联惯组误差系数预测中的应用

研究捷联惯组误差系数预测建模问题,由于惯组误差系数漂移因素的复杂性、不确定性以及测试数据的小子样特性,时间序列分析方法难以准确描述漂移规律,预测精度不高。为提高惯组误差系数预测精度,将时间序列分析方法和卡尔曼滤波结合,研究了一种卡尔曼滤波的时间序列预测模型。首先采用时间序列分析方法对惯组测试数据建立时间序列预测方程,然后根据预测方程建立卡尔曼滤波方程,最后依靠卡尔曼递推方程不断地修正预测方程的系数,采用修正的预测模型进行预测。仿真结果表明,采用改进方法可以有效地提高预测精度,能够很好地满足对惯组测试数据分析的要求。     

基于LS-SVM的捷联惯组误差系数预测与研究

针对目前小样本容量的捷联惯组误差系数预测精度不高的问题,采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)对捷联惯组误差系数进行了预测研究,并以某型捷联惯组的某项陀螺漂移误差系数的历史数据为例进行了预测.结果表明,最小二乘支持向量机具有优秀的小样本数据学习能力和预测能力.     

捷联惯导系统加速度计标度因数和安装误差的试验标定

研究了捷联惯导系统惯性测量组合中加速度计标度因数和安装误差的标定问题。对捷联惯性测量组合中3路加速度计建立了输出模型,提出了在三轴转台上采用多位置试验对加速度计标度因数和安装误差进行标定的方法。实验表明,本方法能够有效地标定出惯性测量组合中加速度计的标度因数和安装误差,具有较高的精度,对提高捷联惯导系统的精度有着重要的作用。     

多惯组冗余系统安装误差的空中标定技术

以多组平行安装的捷联惯导构成的冗余系统为研究对象,提出了一种GPS辅助条件下惯导间安装误差的空中标定算法。该算法以其中一套惯导系统为安装基准,与GPS伪距、伪距率信息深组合后的导航结果为真实参考信息,标定前利用飞机机动提高基准惯导的姿态精度,标定开始时刻将基准惯导的导航信息装订给待标定惯导作为导航初值并进行姿态更新,利用待标定惯导的导航误差模型建立卡尔曼滤波器,量测量取为组合姿态与待标定惯导姿态的姿态误差,通过姿态匹配的方式对两套惯组之间安装误差进行标定。仿真结果显示,该方法不需要飞机做精确的角机动,只利用简单的摇翼和盘旋机动就可以对安装误差进行精确标定,且标定精度可达到角秒级水平。     

捷联惯导在轨标定算法研究

为了保证长期在轨工作的捷联惯性导航系统的精度,设计了一种捷联惯导在轨标定算法.通过分析捷联惯导的主要误差源,建立了标定误差模型和导航误差模型.用加速度计的零位漂移、陀螺仪的零位漂移、陀螺仪的标度因数误差和安装误差构造系统状态方程,利用卫星导航系统提供的速度、位置信息和星敏感器提供的姿态信息构造量测方程,经过滤波运算得到各项误差估计值.算法解决了捷联惯导与星敏感器坐标轴不重合的问题,提高了嵌入式计算机的计算能力.最后对算法进行了数学仿真,仿真结果证明了算法的有效性.     

捷联惯导系统现场标定方法

陀螺漂移会对捷联惯性导航系统的导航定位误差产生直接的影响,所以需要用实验的方法标定出陀螺漂移,并进行补偿;陀螺漂移随时间和环境变化,因此采用实验室标定方法会降低系统的精度;文章提出一种基于卡尔曼滤波技术的现场标定方法,给出了现场标定时系统的状态方程,分别推导了采用速度、速度加姿态为观测信息时的量测方程;利用奇异值可观测度分析方法比较机动状态不同,观测信息不同的五种现场标定方案的陀螺漂移的可观测度,从而确定了两种最优现场标定方案,即在以速度为外部观测量的情况下,使载体处于“S”型机动状态和在载体静止的情况下,速度加姿态为观测信息;通过仿真实验验证了这两种标定方案可以有效提高现场标定的精度。     

一种激光跟踪仪误差标定装置

激光跟踪仪作为一种精密测量仪器近年来已得到广泛运用,因其精度受环境、仪器自身及操作等因素影响,其测量精度一直难以提升。针对这一问题,本文以激光跟踪仪系统的误差模型为基础,设计了一款激光跟踪仪的误差标定装置,提出基于标准距离的位姿测量误差标定方法,对位姿测量系统误差进行补偿,从而提升激光跟踪仪的测量精度。     

基于残差修正法的无线传感器网络定位技术

测距定位是无线传感器网络节点定位中一种常见的方法.然而距离测量往往容易出现错误,导致潜在的大量非高斯误差的测量数据,最终会导致不精确的定位结果.通过分析非线性最小平方残差定位时,测距误差与残差的分布关系,一种坏测距误差的误差估计方法在本文中被提出.采用估计出的测距误差,修正了非线性最小平方残差值,提高了定位精度.仿真实验表明,该算法能有效估计出坏测距误差,并改进了定位效果.     

光纤光栅传感器在测量过程中的应变传递误差分析及修正

通过对光纤光栅传感器中影响应变传递过程的理论分析,建立了各相关因素与应变传递误差之间的数学解析模型,并给出了测量误差修正方案.首先,将光纤光栅传感器简化为由保护层包裹着中心的光纤纤芯轴对称结构;再分析应变传递过程中保护层的剪切变形对应变的传递造成影响;最后,建立应变传递层的应变传递误差与光纤实际变形、伸长值等之间的数学关系.研究结果表明,光纤的杨氏模量、横截面积以及应变传递层厚度越小;或者应变传递层的剪切模量及其与光纤的有效接触面积越大,则应变传递误差越小.该研究为光纤光栅应变传感器的优化设计提供了理论支持,并为实际测量过程中应变传递误差的定量补偿提供了可行方法.     

激光捷联惯性组件精确标定方法研究

建立激光捷联惯性组件(SIMU)的输出模型;研究双轴位置转台下高精度激光SIMU的多位置标定方法,通过正、反向转动和四位置对消标定出激光陀螺的脉冲当量、安装偏差和常值漂移;应用多元回归分析法标定出加速度计的脉冲当量、安装偏差和零偏;分析了地球自转角速率、转台角位置基准偏差对陀螺标定的影响;阐述了提高陀螺组件标定精度的方法。对某型激光SIMU(陀螺漂移稳定性0.007°/h,加速度计零漂5×10-5g)进行标定与实时补偿,静态导航1 h最大纬度误差0.13海里(n mile),经度误差0.24海里(n mile);动态车载实验1 h定位误差0.7723海里(CEP)。     

新型捷联惯性测量装置标定测试系统的设计

为了提高捷联惯性测量装置(SIMU)的测量精度,在使用前必须对其进行标定,以确定SIMU模型方程的参数及其标定后的性能指标;为此设计了一种新型SIMU标定测试系统,使之可以对SIMU进行全温度范围内的标定与研究;在简要介绍了测试系统的组成、功能之后,详细叙述了SIMU标定测试单元的硬件设计与实现及速率试验时测量误差的修正方法;试验表明,该测试系统功能完善,运行稳定,操作方便,可维护性好,已成功地用于SIMU的标定与研究.     

北斗双星／SINS组合导航中的捷联惯导算法研究

摘要针对北斗双星／SINS组合导航系统,研究了捷联惯导的姿态和速度更新算法。将等效旋转矢量算法应用与姿态解算,消除了传统的四元数算法存在的不可交换性误差对导航精度的影响,并对速度解算中的划浆误差进行了补偿。将算法应用到北斗双星／捷联惯导组合导航系统,通过实际的跑车实验验证算法的有效性。     

捷联惯性测量装置角速度通道动态特性辨识

动态特性是评价捷联惯性测量装置的核心技术指标.以某一型号光纤捷联惯性测量装置(含减振器)为研究对象,通过角振动试验和数据分析,结合频域子空间算法与遗传算法,建立了基于捷联惯性测量装置整机角速度通道传递函数模型,为捷联惯性测量装置整机动态性能应用评估奠定了技术基础,方法得到了比传统方法更好的结果,更适合实际工程应用.     

激光测径仪温度测量误差修正的研究

针对激光测径仪随温度变化而易造成测径误差的问题,采取了线性补偿和非线性补偿相结合的温度误差修正方案.研究了温度与误差数据的关系,通过给激光管加热,测试在温度影响下激光测径仪的误差数据.针对误差数据建立线性补偿和非线性补偿相结合的修正方案,设计了相应的温度误差修正系统.研究结果表明,经过温度误差补偿后,激光测径仪的精度大大提高,最大相对误差由修正前的0.39％减小到修正后的0.04％,且随着温度的变化,测量数据无明显波动.     

OFDM基带接收机中残余同步误差的消除

OFDM基带接收机在跟踪阶段仍然残存着同步误差.这些误差尽管数量微小,但会使系统性能严重恶化.本文提出了一种消除OFDM接收机中残余同步误差的方案.与现有方案相比,该方案应用了三种新的算法和技术:载波频率与采样定时误差联合估计的导频辅助递推算法,基于延迟的定时误差校正技术以及基于递推最小二乘(RLS)的判决引导信道增益更新算法.仿真结果表明该误差消除方案能显著地改善OFDM接收机在多径传输环境中的误比特率(BER)性能.     

调平的测量误差分析与倾角传感器精度的选择

为减小调平误差,正确选择合适的传感器及其精度,以平台调平的倾角测量为研究对象,通过分析和计算推导出平台水平倾斜度与测量的方向倾角之间的数学关系式,并运用数学理论及误差合成原理重点对测量误差进行分析处理;最后在分析倾角传感器具体误差内容的基础上,以平台水平度允差作为误差参考标准,得到了在实际应用中平台调平的判断准则及传感器精度参数选择的理论依据,为后续的实验验证奠定了基础.