舰载导弹武器系统对基准信息的应用需求与展望

在海军武器装备中,惯导系统的应用越来越广泛。武器系统应用惯导系统将不能回避在动基座条件下进行初始对准这一难题,而动基座对准必须利用外界的基准信息。本文对基准信息的现状和在导弹武器系统中的使用情况进行了介绍和分析,对未来武器系统中的惯导系统完成初始对准时对基准信息的需求和使用方式进行了预测和展望。     

采用H∞滤波对捷联惯导系统多位置对准的研究

文中把线性时变系统作为分段常系数系统来讨论其可观性,对多位置捷联惯导系统的误差方程进行了可观性分析,在噪声统计特性不确定的条件下,采用滤波技术,对状态量误差进行了估计,并对两位置对准进行了仿真.仿真结果表明在噪声不确定的条件下,航向角得到较好的估计,且具有较强的鲁棒性.     

地地导弹初始对准误差及其影响分析

介绍了采用捷联惯导的地地导弹初始对准方法和原理 .推导了地地导弹初始对准误差的传播规律和对导弹飞行的影响机理 ,进行了初始对准误差的定量分析计算 .根据仿真计算 ,得出了初始对准误差对地地导弹命中精度影响的相应结论 ,在此结论基础上探讨了减小初始对准误差影响的方法     

动基座惯导系统快速初始对准方案

由于动基座的非匀速运动,给惯导系统平台的调平带来了附加误差.通过分析动基座在水平方向的运动加速度,推出了惯导系统平台调平等效误差角模型,并给出了一种快速初始对准方案.     

粒子滤波在捷联惯导系统非线性对准中的应用

首先建立了捷联惯导系统(SINS)的误差模型,接着介绍了粒子滤波的基本原理和算法,并对SINS误差模型进行了理论分析.然后基于非线性SINS误差模型的特点和实时性要求,采用了粒子滤波和卡尔曼滤波相结合的方法对SINS进行非线性对准.最后,计算机仿真结果表明了该方法的有效性,满足对准精度要求.     

近程导弹捷联惯导系统初始对准方法与误差模型

为了解决近程导弹惯导系统在肩扛瞄准过程中的初始对准问题及惯性器件误差对其影响,提出了初始对准方法.该方法是在发射前对扰动加速度进行测量并予以平均并在瞄准试验的基础上建立起来的.通过把比力矢量向一个在惯性空间中稳定的临时平台坐标系中投影,可以建立初始对准过程的数学模型;再经坐标变换和相似变换建立误差分析数学模型,该模型给出了惯性器件的误差分配关系.根据试验数据进行数字仿真,验证了初始对准数学模型的正确性和可行性.     

一种简捷的捷联惯导系统静基座快速对准方法研究

首先提出了一种简便的分析惯导系统可观测性的方法,然后基于该简化模型,提出了一种直接利用水平失准角速率估计方位失准角的方法.从而大大提高了惯导系统静基座初始对准的速度,计算机仿真结果验证了该方法的有效性.     

一种粒子滤波SINS大方位失准角初始对准方法

针对捷联惯导系统大方位失准角的情况,分析了系统非线性误差模型,提出了基于最优重要性分布函数的序贯重要性采样粒子滤波(SIS-PF)初始对准方法,并进行了仿真研究.仿真结果表明,在大方位失准角初始对准中,基于最优重要性分布函数的序贯重要性采样粒子滤波器初始对准精度比无迹卡尔曼滤波器(UKF)提高了一个数量级,与序贯重要性重采样粒子滤波(SIR-PF)初始对准相比,该方法不但精度高,而且计算量小.     

基于平方根容积卡尔曼滤波的SINS大失准角快速对准方法

为提高大失准角情况下捷联惯导方位失准角的收敛速度,提出了一种以水平速度误差和等效东向陀螺输出为观测量的快速对准方法。推导了基于欧拉平台误差角的非线性误差模型和非线性观测方程,采用平方根容积卡尔曼滤波作为非线性滤波器。数字仿真表明,新方法的方位失准角收敛速度明显优于常规方法,适用于三个失准角均为大角的情况。最后,针对对准精度提出几点看法和建议。     

基于线性最优控制的捷联惯导初始对准方法研究

文中提出一种基于线性最优控制理论的捷联惯导系统初始对准方法,并完成了理论分析、设计和仿真,结果表明该方法能够有效地完成捷联惯导系统的初始对准,相对于传统方法在满足对准精度的同时可以大大缩短对准的时间,即便是存在较大失准角(小于10°),仍可以在几秒钟内收敛.     

Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法在SINS初始对准中的应用研究

Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法是解决系统模型发生变化的捷联惯导系统初始对准的一种有效工具,但对未知的系统噪声方差阵和观测噪声方差阵进行同时估计将会造成滤波发散.本文将在选择最佳遗忘因子的基础上,选取仅对观测噪声方差阵和均值进行估计的改造Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法进行捷联惯导系统的初始对准.计算机仿真试验结果表明:该方法在收敛速度和精度上都有很大改进.     

改进的自适应卡尔曼滤波在SINS 初始对准中的应用

为提高 Sage-Husa 自适应滤波的稳定性,提出一种基于 UD 分解的改进自适应滤波算法。对在线估计的量测噪声协方差阵和状态估计误差方差阵采取UD分解的形式进行标示和更新,结合捷联惯导静基座初始对准模型,对改进自适应算法进行仿真测试。仿真结果表明：在先验量测噪声和状态估计协方差矩阵存在误差的情况下,新算法能够提高对准精度。     

捷联惯导系统动基座对准中的可观测性分析与研究

建立了捷联惯导系统动基座对准的误差模型,利用分段定常系统可观测性分析理论和方法对系统动基座初始对准时的可观测性进行了全面分析,定性地得出了载体不同运动对系统可观测性的影响结果.分析结果表明,在动基座对准过程中,无论载体是线运动还是角运动,在一定条件下都能够提高系统的可观测性,进而提高卡尔曼滤波器的估计速度和精度.并采用卡尔曼滤波方法,对平台误差角进行了估计,给出了仿真曲线,验证了分析结论.这为研究捷联惯导系统的快速精确对准方法奠定了理论基础.     

火控系统中惯性技术的应用

对武器中火控系统应用惯性技术的原因、特点进行了简要的介绍,并对火控系统中的基准设备的配置方案进行了简单的介绍.     

简化UKF在SINS摇摆基座上的初始对准

大方位失准角情况下,捷联惯导系统(SINS)误差方程是非线性的,传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)会产生线性化误差,影响初始对准精度.为了减少滤波计算量,将一种简化的UKF(RBAUKF)方法应用于SINS初始对准,采用较少的采样点数目和简化的滤波更新算法,避免了对非线性方程的线性化.仿真结果表明,RBAUKF与EKF相比,可在较短时间内完成初始对准,具有更高的精度.     

PSO网络优化双重卡尔曼滤波在初始对准中的应用

为了解决捷联惯导系统初始对准过程中天向方位失准角收敛过慢的问题,提出了基于带惯性权重的微粒群（PSO）优化网络逼近的双重卡尔曼滤波算法．首先,利用滤波过程中产生了新的天向方位失准角九和水平方位失准角氐信息进行双重卡尔曼滤波估计。然后针对滤波结构复杂、运算量大的问题,利用双重卡尔曼滤波获取的数据作为训练样本,PSO优化神经网络的算法来实现捷联惯导的初始对准。仿真结果表明,新算法结构简单。计算量小,具有实时性和快速性,同时可以保证系统的对准精度。     

火控系统中惯性技术的应用

对武器中火控系统应用惯性技术的原因、特点进行了简要的介绍,并对火控系统中的基准设备的配置方案进行了简单的介绍。     

空空导弹惯导系统对准的原理与方法

叙述了空空导弹惯导系统的对准原理与方法，包括粗对准和精对准两个阶段。在精对准中叙述了传递地准卡尔曼滤波器设计的准则，包括对测量模型，对准时间和准确度的要求，机翼变形的影响，惯性仪表的误差及预滤波等因素的说明，并介绍了空空导弹惯导系统对准卡尔曼滤波器的算法及对准的步骤。     

车载激光捷联惯导系统的快速初始对准方法

在车载激光捷联惯导系统中,初始对准是影响系统输出精度的最重要环节.本文首先建立了捷联惯导系统的误差模型,并对系统的误差模型进行了可观测性分析,然后针对车载激光捷联惯导系统的特点,采用卡尔曼滤波方法,对姿态误差角进行了估计,给出了方差仿真曲线.通过计算机仿真结果的分析,提出了一种快速估计方位失准角ψD的方法,从而大大缩短了初始对准时间.仿真结果表明,将该方法应用于车载激光捷联惯导系统初始对准中是有效的.     

基准信息误差对传递对准的影响分析与补偿方法

针对延时引起的量测信息错误等问题,提出一种信息传递延时的估计与补偿方法。首先,分析基准信息对传递对准的影响,根据基准惯导时间延时的特点进行建模;其次,对包含时间延时条件下的传递对准观测方程进行推导,最后进行仿真测试。仿真结果表明：基准惯导延时时间能够被准确估计,该方法可以有效抑制由于主惯导信息测量延时而导致的滤波器发散现象,提高了传递对准精度。