捷联惯导系统在海防战术导弹上的应用

阐述了海防战术导弹控制系统的发展趋势。通过时捷联惯导系统工作原理的分析,总结了捷联惯导系统的性能特点,时其在海防战术导弹上的应用做出了展望。     

小型战术导弹捷联惯导系统数字仿真研究

在建立六自由度刚体弹道数学模型、惯性器件仿真模型、捷联惯导解算模型和误差处理模型的基础上,设计了小型战术导弹捷联惯导系统数字仿真软件,为研究捷联惯导系统误差提供了数字仿真工具.利用仿真软件验证了捷联惯导模型和算法的精确性,研究了惯性器件误差对系统误差的影响.     

小型战术导弹捷联惯导算法及仿真平台研究

为减小系统编排的复杂程度,减小计算量,根据小型战术导弹射程近、飞行时间短的特点,建立了简化的惯导基本方程及相应的系统编排模型。在传统三子样旋转矢量算法的基础上,采用改进型三子样旋转矢量变量更新算法建立了捷联惯导仿真平台,并通过仿真验证了惯导方程简化的合理性和算法的正确性。     

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。     

捷联惯导误差分析与误差补偿

捷联惯导系统中的误差分析可确定各种误差源对系统的影响,并根据精度要求可恰当分配惯性测量元件的误差差和选择合理的惯性器件。通过对捷联惯导系统中的误差模型进行分析,针对系统精度要求,进行误差分配。对系统误差补偿模型,进行标定实验,确定了本套系统误差补偿系数。最后通过弹道仿真,对不同水平和众多误差因数采用了均匀设计法,得到CEP值。     

激光捷联式惯导系统误差建模和指标论证

建立了激光捷联惯导系统的误差方程，针对未来鱼雷的技术要求，在鱼雷典型运动轨迹下通过计算机数字仿真，分配了对准及LIMU的精度，给出LIMU的主要技术要求，并提出要提高鱼雷的定位精度必须进行组合导航。     

利用导航信息标定捷联惯导系统误差系数的方法

提出了利用导航数据反推捷联惯导误差系数的一种新的标定方法。推导了标定模型，给出了陀螺和加速度计标度因数误差的标定位置，并对标定模型进行了详细的分析。     

基于水下地形匹配大姿态误差角捷联惯导系统误差估计方法

传统的基于线性滤波的误差估计方法常采用基于咖角法的捷联惯导系统（SINS）线性误差模型,但当姿态误差角较大时,估计效果不稳定且精度较差。为此,提出了基于无迹卡尔曼滤波（UKF）的误差估计方法。通过建立水下地形匹配辅助导航系统非线性误差模型,以地形匹配和深度压力传感器测量的位置信息和深度作为量测量,设计了扩展状态UKF滤波器,在大姿态误差角下仿真研究了其估计效果。结果表明,在大姿态误差角下,本文所提出的方法可行且具有较好的估计效果,为匹配区内修正捷联惯导系统导航误差提供了参考。     

液浮陀螺捷联惯导系统的测试

针对液浮陀螺捷联惯导系统误差特点，提出一种采用单轴速率台和三轴位置台的实验室测试方法。理论分析得出该方法能有效地分离出捷联系统的陀螺安装误差、标度因子误差、静态误差和动态误差。     

捷联惯导系统圆锥误差分析

圆锥运动是刚体运动的一种几何效应，在圆锥运动下产生的圆锥误差是捷联惯导系统的重要误差源。产生圆锥误差的运动学机理表明，该误差在捷联惯导系统中只能通过系统设计和算法补偿等方法使其尽量减小而无法完全消除。本文在分析了圆锥误差的运动学机理的基础上推导了由于安装误差、陀螺量化误差、陀螺频带选取等因素影响下圆锥误差的大小。同时介绍了描述刚体圆锥运动的Goodman Robinson理论，应用该理论推导出了圆锥误差的一种有效修正算法，并通过仿真进行了验证。仿真结果表明，采取提高硬件精度和软件补偿的方法可以有效地降低圆锥误差对系统精度的影响。     

基于捷联惯导的火炮随动系统应用研究

将捷联惯导安装在火炮的摇架上,直接测量身管的射向,可提高火炮的操瞄精度。采用四元数法求解火炮随动系统的解耦误差控制量,使方位、高低随动能够独立控制,可避免将主令与捷联惯导姿态测量的对应值直接求差,作为随动系统的误差控制量,致使两个通道的运动控制存在耦合的问题,从而提高调炮精度。工程实践证明该方法有效。     

速率捷联惯导系统工具误差计算与补偿研究

针对采用惯性制导的弹道导弹,开展速率捷联惯导系统工具误差计算与补偿研究.给出速率捷联惯导系统的测量模型和工具误差模型,推导了加速度计和陀螺仪的工具误差补偿公式,并进行了仿真计算.根据仿真结果,分析了各工具误差系数偏差对导弹落点精度的影响,证明了补偿算法的有效性,为捷联惯导系统工具误差补偿和提高弹道导弹制导精度提供理论依据.     

单兵导弹捷联惯导系统IMU测量误差模型

为了全面深入地研究单兵导弹捷联惯导系统的IMU测量误差传播特性及其对命中精度的影响,在对惯导基本方程简化的基础上建立了捷联惯导系统误差模型．根据导弹飞行距离近的特点,在精度允许的范围内,简化了惯导基本方程,采用四元数法建立了平台漂移模型和加速度误差模型．通过拉氏变换对误差的传播特性进行分析,提出了满足命中精度要求的器件精度范围．     

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。     

近程导弹瞄准线转动角速度预测模型及误差分析

近程导弹采用预测瞄准线开环控制,瞄准线的预测精度直接决定导弹的命中精度。为研究瞄准线转动角速度预测误差对导弹制导精度的影响,根据捷联惯导系统坐标变换原理,建立了近程导弹瞄准线转动角速度的预测模型和预测误差模型;仿真分析了各项误差源对预测误差和命中精度的影响;提出了惯性器件的精度搭配和精度要求。研究成果为全面研究近程导弹误差模型和采取减小、补偿误差措施提供理论依据。     

扭摆法测量导弹转动惯量的误差分析

通过扭摆测量导弹转动惯量的方法,分析了周期测量误差、系统阻尼、摆动体周期以及被测件和摆动体共摆周期对转动惯量测量精度的影响,得出转动惯量测量误差和周期测量误差、摆动体摆动周期、被测件和摆动体共摆周期之间的关系,给出了在典型的测量精度要求,不同的周期测量误差情况下,摆动体转动惯量和被测件转动惯量之间的最大比值.试验结果表明,在阻尼较小时,为了提高试件的测量精度,必须尽量减小摆动体的空转转动惯量.     

基于对偶四元数的圆锥及划船误差补偿改进算法

为提高高动态环境下的对偶四元数捷联惯性导航算法解算精度,将梯形数字积分算法应用于圆锥和划船误差补偿算法中,改进了姿态和速度解算算法,提高了对偶四元数捷联惯性导航算法的解算精度。在单个采样周期内,利用前一时刻采集的陀螺角速率信号和当前时刻采集的陀螺角速率信号,通过梯形积分方式计算角增量进行圆锥误差补偿;利用前一时刻采集的加速度计信号和当前时刻的加速度计信号,通过梯形积分方式计算速度增量并结合同一时刻的角增量进行划船误差补偿。通过设计的多组动态模拟仿真航迹验证表明,当角速率和比力作为圆锥和划船误差补偿算法输入时,梯形积分算法的精度高于传统的矩形积分算法,且航迹的动态性越高,改进算法的性能优势越显著。同时,通过动态跑车实验结果的分析对比,进一步验证了该改进算法的实用性。     

导弹转动惯量测试系统及误差分析

研制了可精确测量质量在100～1200 kg范围内导弹等飞行体转动惯量的大型测试系统。利用可展开式测量臂结构,实现了一次工装就可以测量出导弹对3个轴的转动惯量,从而有效降低了多次安装带来的定位误差。对影响系统测量精度的误差因素进行了定量分析。对标准样件进行了实测,各轴的转动惯量测量误差均小于0.1%．