论惯导平台中的振动诱导漂移

研究了惯导平台中的振动诱导漂移．结果表明：振动诱导漂移由常值分量和航向效应分量组成。它们的大小与陀螺转子的径向静不平衡量和轴向振动强度成正比，且与平台的结构参数、两陀螺在台体上的位置配置、两陀螺自转及轴向振动的相位移有密切关系．如不采取有效措施，将严重影响惯导系统的性能。     

捷联惯导系统的单陀螺方案研究

捷联惯导系统的姿态矩阵微分方程为为由的三个分量组成的反对称矩阵.可由三个单自由度陀螺或两个双自由度陀螺测得,可由计算机算出,所以,捷联惯导系统的惯性测量组件(IMU)需由三个单自由度陀螺或两个双自由度陀螺和三个加速度计组成.本课题的研究目的在于把捷联惯导系统 IMU 中的两个双自由度陀螺减少为—个.     

船用极区格网惯性导航系统综合校正方法

为抑制适用于极区的船用格网惯性导航系统随时间积累的导航误差,提出一种基于格网坐标系的综合校正方法对陀螺常值漂移进行估计和补偿. 该方法首先基于格网坐标系推导了P方程,该方程建立起位置误差、格网航向误差与平台漂移角ψ的关系;其次推导了ψ方程,该方程建立起陀螺常值漂移与平台漂移角的关系;最后基于P方程与ψ方程设计了一种两点式综合校正方案,该方案通过建立观测量误差与载体坐标系下陀螺常值漂移之间的关系完成对陀螺常值漂移的估计和补偿.系统在外水平阻尼条件下间断地获取两次外部位置和航向信息后对陀螺常值漂移进行估计,进而对位置和格网航向误差重调并补偿陀螺常值漂移即可完成船用格网惯导系统的综合校正. 仿真结果表明:在两次间断的外部位置和航向信息辅助下,所设计的两点校综合校正算法可以准确地估计出载体坐标系下的陀螺常值漂移,补偿陀螺常值漂移并进行系统重调可有效抑制船用格网惯导系统随时间积累的导航误差,从而有效地保证了船舶在极区航行时的导航精度.     

双轴陀螺漂移测试台台体静特性精度分析

一、双轴陀螺漂移测试台的精度双轴陀螺漂移试台(简称转台)是一种检验惯导元件——陀螺及惯导平台一类系统精度的测试仪器。因此,转台的精度将直接影响到与我国航天技术及国防现代化密切相关的惯导技术的水平。然而双轴转台又是由机械台体(简称台体)及控制、测角、速率等电气部分构成,其精度及误差源是一个很复杂的问题。在“7191”项目中,通过设计与研制双轴转台的科研实践,使我们对这个问题初步有些体会。     

旋转式捷联惯导系统误差分析

为了提高惯导系统长时间运行时的精度,采用旋转自动补偿技术来抑制系统误差的发散.分析旋转自动补偿的基本原理,得出旋转式捷联惯导系统下的误差传播方程,对光学陀螺的刻度因子误差、安装误差、常值漂移和随机漂移误差在旋转方式下的误差传播情况进行了分析研究.比较分析了单轴旋转和双轴旋转方式下对系统误差的不同影响.仿真结果表明:旋转自动补偿技术,能明显改善纯惯导系统误差随时间发散的特点,有效抑制误差的增长.研究结果可以作为旋转式光学陀螺捷联惯性导航系统进一步优化和工程设计的理论参考.     

光学陀螺及惯导技术

湖南华天光电惯导技术公司，使用国防科技大学的光学陀螺及惯导系统技术，开发生产光学陀螺及惯导系统产品。首期投资将用于建设生产线，预计年底建成，明年初投入生产，当年产生回报。据了解，该项目最大的特点是其光学陀螺及惯导系统技术在国内拥有垄断性和目前世界上只有４个尖端性。目前世界上只有４个国家拥有该项技术，而我国研制开发的该项技术成果处于国际先进水平，产品已进入使用阶段，可在国防、航天、民用等领域的各种惯导系统中广泛光学陀螺及惯导技术!正式     

基于惯导系统模型的自对准陀螺测漂方法研究

针对平台式惯导系统初始测漂过程需要外界提供航向基准的特点,文中提出了一种既能自动寻北又能准确测量陀螺漂移的测漂方法.通过方位精对准状态在北西天坐标系和东北天坐标系两次定位测量水平陀螺漂移,在水平精对准状态下记录北向速度并采用最小二乘法解算方位陀螺漂移.仿真和工程试验结果表明,该测漂方法在实现自动寻北的条件下,能实现对水平轴和方位轴漂移的精确测量,满足导航系统对常值漂移测量精度的要求.     

基于光纤陀螺ARMA模型的罗经法自主对准工程实现

在完成光纤陀螺捷联惯导系统样机的罗经法初始对准基础上,为进一步提高初始对准的精度,建立3个光纤陀螺仪随机漂移数据的ARMA模型,采用卡尔曼滤波算法进行光纤陀螺仪随机漂移的精确估计.在三轴转台试验中分析了加入光纤陀螺随机漂移ARMA模型前后的罗经法对准精度,得出光纤陀螺ARMA模型能有效地提高初始对准的精度,验证了其在工程应用中的价值.     

惯导对准过程中陀螺仪漂移测量研究

惯导对准过程中陀螺仪漂移率的测量是一个重要的工程实际问题，经典的闭环测量在测量精度和快速性等方面存在缺点。研究了开环测漂的方案，利用递推的最小二乘法获得了陀螺漂移的计算公式。实验证明，开环测漂方案既能满足精度要求，又能保证快速性，切合工程实际的需要。     

冗余式捷联惯导系统多故障的检测与隔离

针对传统广义似然比故障检测无法实现捷联惯导多陀螺故障检测和隔离的问题,本文提出基于广义似然比故障检测和线性估计思想相结合的多故障检测与隔离方法。以发生多故障的六陀螺椎体垂向对称配置的冗余捷联惯导为对象,采用广义似然比方法对系统进行故障检测,并引入线性估计思想实现陀螺输出值预测,通过陀螺预测值与输出值的残差比较定位故障陀螺,并记录故障信息,实现系统重构。通过仿真和实测数据验证,证明该方法可以准确实现对多陀螺故障检测与隔离,保障捷联惯导系统可靠性。     

自动补偿技术在平台式惯导系统综合校正中的应用研究

综合校正技术作为平台式惯导系统的一项关键系统技术,可以实现陀螺漂移的精确估算,从而实现运载体的长时间精确导航定位.但是在综合校正结束后,系统参数突变使整个导航系统的平衡状态遭到破坏,产生了系统超调,降低了系统精度.在对平台式惯导系统综合校正过程中的超调现象进行详尽研究和分析的基础上,采用自动补偿技术减小综合校正过程中的超调现象.仿真和工程试验结果表明:该方法能够大大减小平台式惯导系统综合校正过程中的超调.     

光纤陀螺捷联惯导系统专利分析研究

光纤陀螺捷联惯导系统不仅在国防和军事领域有强大的应用需求,在高铁等民用领域也有良好的市场前景。本文围绕光纤陀螺捷联惯导系统的相关技术开展专利检索和分析研究,包括技术分布分析、申请趋势分析、申请区域分析和申请人分析,并针对光纤陀螺仪和惯组的系统设计技术进行专利技术发展路线分析和技术功效分析,旨在厘清该技术领域的技术发展脉络、创新集中区域和技术空白点等信息,为光纤陀螺捷联惯导系统相关科研攻关和技术发展决策提供支撑。     

惯导系统罗径对准的一种新方案

本文提出一种用双陀螺平台的一个富余陀螺自由度力反馈闭锁回路的信号,对罗径通道进行阻尼,实现惯导系统平台对准的新方案。文中叙述了这种方案的基本作用原理,并针对两种不同的结构方案给出了系统的微分方程和方块图。对常值干扰条件下的稳态误差与常规罗径对准的结果作了比较。其结论是:方位陀螺的漂移对水平精度不产生影响,对方位精度的影响也大为减小。用计算机在所给定的参数及干扰条件下模拟了对准的全过程,其结果表示在相应的曲线图上。     

一种数字式寻北陀螺仪的研究

介绍一种数字式寻北陀螺仪，它立足于国内现有条件，以计算罗经原理为基础，采用双位置力反馈平衡法和补角修正措施，用来消除陀螺常值漂移的影响以提高方位计算精度。文中除介绍其一般构造原理外，在假定陀螺漂移为一阶马尔可夫过程的情况下进行了计算机仿真，结果表明：在陀螺漂移的常值分量为０．１°／ｈ和随机漂移为０．０１°／ｈ时，方位误差小于２０＂，并且无方位角效应的影响     

高精度光纤陀螺组件标定方法

为了提高光纤陀螺组件的标定精度,从三轴惯导测试转台技术指标入手,根据惯导测试转台定位精度高的特点,设计了六位置静态分立式标定方案.通过设计一定的标定路径,利用地球转速和当地地理纬度,激励出陀螺的标度因数、安装误差和零位等12个参数,新的标定方案避免了标度因数和安装误差对零位的影响.对自研光纤陀螺捷联惯导系统在三轴惯导测试转台进行传统标定和六位置静态分立式标定,并将标定结果用于静态导航实验,多次实验结果表明,与采用传统标定结果的导航定位误差相比,采用六位置静态分立式标定结果的导航定位误差显著降低.     

锁定方位环小转角对准的某些问题

陀螺仪的逐日或逐次起动漂移一般要比随机漂移大许多倍,甚至达一个数量级。因此,如果在初始对准期间能把陀螺的逐日或逐次起动漂移自动地进行测定和补偿,就相当于把惯导系统的精度提高很多倍。本文对“惯性导航系统锁定方位环小转角初始对准法”的某些问题作了进一步的研究和讨论。所得的主要结论是:小转角锁定方位环对准法可以在较短的对准时间内测定和补偿平台三个轴的陀螺漂移。所引入的纬度误差对方位陀螺漂移测定精度的影响随纬度以余弦关系变化;而标定系数误差的影响,则随纬度以正弦关系变化。在有条件时,应当尽可能采取(2K+1)π/4的初始对准方位,用以提高方位角的对准精度。     

高可靠性车载惯性传感器冗余配置方案优化技术研究

针对现有车载捷联惯导系统采用三轴正交安装陀螺配置模式,会出现单个陀螺故障直接导致系统失效的问题,本文提出一种基于正交锥冗余配置的高可靠性车载惯性传感器冗余配置方案。基于可靠性最大化、导航性能最优,以及单个陀螺故障后的导航性能更优的冗余优化准则,设计了五陀螺正交锥配置方案;在此基础上,设计广义似然比故障检测方法与基于线性预测思想的故障隔离方法相结合的故障诊断算法,解决惯导系统多陀螺故障检测和隔离的问题。性能仿真结果表明:惯性传感器冗余配置优化方案能使系统可靠性提升1.35倍,且准确实现对多故障的检测与隔离,对微型化车载捷联惯导方案设计具有重要的实际应用价值。     

单轴稳定惯导系统的双位置测漂对准新方法

结合单轴稳定惯导系统的结构特点，提出了一种新的双位置测漂对准方法。该方法是通过给系统俯仰轴加速计加预置信号，并借助调平回路将系统的单轴稳定平台调“平”，来实现双位置测漂对准的。阐述了具体的对准方法及其数学描述，并对对准误差作了分析及仿真。结果表明：该对准方法与原有的双位置对准方法相比，系统的机械结构和对准过程得到了大大简化，并且在忽略惯性器件标定系数误差的条件下，同样有可能把平台漂移补偿到仅限于陀螺随机漂移的程度。     

基于光纤陀螺的捷联惯导系统的测试设计

我国煤矿井下瓦斯治理钻孔工程量巨大,目前主要采用人工丈量的方法测量标定开孔方位与角度参数,稳钻时间长、效率低、精度差。针对这一问题,提出基于光纤陀螺的捷联惯导系统开孔参数新方法,该系统采用陀螺与加速度计的捷联惯导系统对钻孔的方位角、倾角进行测量,可以显著提高钻孔方位与角度参数的标定效率与精度,降低管理成本。     

子平台惯导系统在动基座上传递对准的研究

以舰载导弹中的平台惯导系统为子平台惯导系统，论述了在子平台经粗对准后，精确估算其姿态误差角、目标方位误差角、漂移率的方法，对速度传递和姿态角度差传递的两种估算方法进行了理论推导和仿真计算。讨论结果表明，姿态角度差传递估算法不但可解决多个未知量的求解问题，而且能自动消除姿态角传感器误差对估算的影响，这成为本文的新见解。