惯性/星光组合导航技术综述

针对不同的应用平台, 对星光导航设备星敏感器和惯性/星光组合导航技术研究现状进行了叙述和总结, 探讨了惯性/星光组合导航技术面临的亟待解决的问题和未来的发展方向, 为国内该领域的研究人员提供一定的参考.     

基于状态检验的捷联惯性/星光/卫星组合导航容错技术研究

当星光导航或者卫星导航信息出现故障时,捷联惯性/星光/卫星组合导航系统组合精度将严重下降.针对该问题,本文提出了一种基于状态X<'2>检验的容错捷联惯性/星光/卫星组合导航算法,设计了状态X<'2>检验的故障检测方法,提出了组合导航系统的故障诊断和容错导航算法.利用仿真试验对所提算法进行了验证,结果表明基于状态X<'2>检验的容错捷联惯性/星光/卫星组合导航算法是可行和有效的,能够有效提高组合导航的精度和可靠性.     

惯性/星光制导误差分离的可观测度研究

基于捷联惯性测量组合和星敏感器的“惯性+星光”复合导航方式综合了两种导航方式的优点,可以实现组合导航的高动态和高精度。研究了惯性/星光组合制导捷联安装的系统误差模型及其可观测度分析方法,计算了在不同位置进行误差分离的系统状态可观测度,并通过数学仿真证明了该分析方法的有效性,可应用于惯性/星光制导方案在线分离惯性失准角和安装误差角的方案快速论证。     

基于惯性系下陀螺误差在线估计修正的惯性与星光组合导航方法

传统惯性与星光组合通常需要将惯性系下的星光姿态信息转换到导航坐标系进而与惯性导航系统进行姿态组合,由于姿态信息转换过程中通常需要引入地理位置信息实现转换,从而不可避免地引入转换误差,无法充分发挥高精度星光姿态信息对惯性导航误差的修正作用。考虑到陀螺原始输出信息和星光姿态信息均能直接在惯性参考坐标系下测量获得,设计了一种基于惯性系下陀螺误差在线估计修正的惯性与星光组合导航方案。通过建立基于惯性系下陀螺误差估计修正的惯性与星光组合导航数学模型,直接在惯性系下对陀螺漂移误差进行在线开环跟踪估计;通过对陀螺误差实时修正,能够有效减小由于陀螺漂移所带来的惯性导航系统解算误差。仿真结果表明,该方案能够有效估计出陀螺的漂移误差,进而有效提高了惯性导航系统精度。     

星光/惯性组合制导系统设计

介绍了星光/惯性组合制导的特点、系统组成及工作原理.重点分析了利用星光折射原理实现导弹自主定位技术的工作原理及国内外应用发展情况,给出了一种星光/惯性组合制导修正方案;同时,对星光/惯性组合制导达到的精度水平进行了分析.     

星光／惯性组合制导系统设计

介绍了星光，惯性组合制导的特点、系统组成及工作原理。重点分析了利用星光折射原理实现导弹自主定位技术的工作原理及国内外应用发展情况，给出了一种星光，惯性组合制导修正方案；同时，对星光，惯性组合制导达到的精度水平进行了分析。     

星光惯性制导系统

一、概述星光惯性制导与导航系统是一种组合导航系统,它是目前国外提高制导精度的重要途径之一。所谓组合导航就是通过系统控制和数据处理方法将多种导航手段综合利用或组成最优工作方式的一种导航系统。通常是以惯导系统为主要导航手段,利用其它辅助导航设备提供     

星光／惯性复合制导在战略导弹上的应用前景分析

简要介绍了星光／惯性制导的概念、主要优点、应用和基本原理，对各类星光惯性制导方案进行分析比较．阐述了陆基战略导弹采用星光／惯性制导系统的必要性及重要意义。分析了我国战略导弹采用星光／惯性制导需解决的主要关键技术．并针对我国战略导弹采用星光／惯性制导系统提出了一些思路和看法。     

一种惯性/GPS伪距/伪距率组合导航算法

紧组合技术是当前惯性/卫星组合导航技术的发展趋势,而惯性/卫星伪距/伪距率组合导航算法是紧组合技术的基本算法。本文提出了一种惯性/卫星伪距/伪距率的组合导航算法的实现方法,并采用惯导和接收机的动态数据进行了离线仿真,仿真结果表明,本文提出的伪距/伪距率的组合导航算法直接采用接收机测量的伪距、伪距率信息作为观测量,能够准确估计惯导误差,消除了量测输入的相关性问题,尤其是在GPS卫星数为2时仍能保持较高的导航精度,为惯性/卫星紧组合技术的进一步研究奠定了基础。     

一种惯性/GPS伪距/伪距率组合导航算法

紧组合技术是当前惯性/卫星组合导航技术的发展趋势,而惯性/卫星伪距/伪距率组合导航算法是紧组合技术的基本算法.本文提出了一种惯性/卫星伪距/伪距率的组合导航算法的实现方法,并采用惯导和接收机的动态数据进行了离线仿真,仿真结果表明,本文提出的伪距/伪距率的组合导航算法直接采用接收机测量的伪距、伪距率信息作为观测量,能够准确估计惯导误差,消除了量测输入的相关性问题.尤其是在GPS卫星数为2时仍能保持较高的导航精度,为惯性/卫星紧组合技术的进一步研究奠定了基础.     

惯性/星光组合导航系统在临近空间高超声速飞行器上的应用研究

临近空间是指距地面20～100 km范围内的空域。随着各国对提高军队通信、反应和作战能力的需求与日俱增,发展临近空间高超声速飞行器技术的重要性愈发明显。综述了国外临近空间高超声速飞行器的情况。结合飞行器的特点,提出了其对导航系统的要求。详细梳理了惯性导航、星光导航两类导航系统的发展现状与趋势。结合应用背景、两类导航系统自身特点,系统全面分析了惯性/星光组合导航系统在工程应用中的关键技术。     

惯性/卫星组合导航试验设计

针对惯性/卫星组合导航技术的特点,从硬件组成、应用算法等方面分析了对组合导航精度具有影响的各种因素,提出了试验设计的准则,并给出了一个设计实例.     

星光-惯性复合制导系统

本文针对弹道式导弹机动发射产生的初始定位、定向误差及惯导系统基准坐标漂移产生的落点偏差论述了采用星光跟踪器与惯导系统并用所能达到的三个目的。同时,也论述了星光跟踪器装在惯性平台上和星跟踪器捷联装在导航装置底板上的优缺点,以及采用双星跟踪器与惯性平台并用的必要性。本文也论述了导弹飞行试验前,“星光—惯性复合制导系统”必须做的几种试验及其需要的几种必备的试验设备。     

卫星定位/惯性导航技术的发展趋势及其在军民系统中的应用

着重叙述了在美国航宇学会（ＡＩＡＡ）１９９７年制导导航与控制（ＧＮＣ）会议上反映的卫星定位／惯性组合导航技术（主要是ＧＰＳ／ＩＮＳ）和新型惯性器件的发展趋势及其在军用平台及武器中的应用前景，预测ＧＰＳ／ＩＮＳ系统近期可以达到１ｍ的极限精度并对这种系统的抗干扰问题进行了论述。还对新型惯性器件的发展方向作了介绍，重点介绍：１）高精度光纤陀螺（ＰＦＯＧ）的最近进展，其漂移率可达＜０．００１（°）／ｈ，随机游走可达＜０．０００５（°）／ｈ，线性度＜５ｐｐｍ。可替代激光陀螺用于战略系统。２）微机电系统构成的固态微型陀螺、加速度表及惯性平台，它采用类似微电子技术的加工工艺，适合于批量生产，成本低，其性能在不断提高，为惯性技术广泛应用于军民系统开辟了广阔的前景。     

惯性/卫星组合导航半实物仿真系统设计

组合导航系统的理论研究已经相对成熟,但对理论研究的结果难于验证.利用跑车试验完成惯性/卫星组合导航系统半实物仿真试验,对组合导航研究的理论与应用研究具有重要的意义.介绍了惯性/卫星组合导航系统的基本构成,叙述了惯性/卫星组合导航半实物仿真系统研制的思路、构成和半实物仿真系统的工作流程,并给出了惯性/卫星组合导航系统的试验结果.     

SINS/TACAN/ADS/OES机载组合导航设计与仿真

设计了以中等精度捷联惯导系统（SINS）为主导航系统,大气数据系统（ADS）、塔康系统（TACAN）和机载光电瞄准系统（OES）三种导航系统作为辅助导航系统的机载组合导航系统。SINS／TACAN／ADS／OES机载组合导航系统由两部分构成：（1）采用联邦滤波器的SINS／TACAN／ADS组合部分;（2）机载光电瞄准系统对导航位置误差校正部分。以一条典型的飞行轨迹对所设计的SINS／TACAN／ADS／OES组合导航系统进行了全航线的仿真研究,仿真结果表明：SINS／TACAN／ADS／OES组合导航方案是可行的,可以利用现有的机载辅助导航系统来降低对惯性器件的精度要求,基本满足飞机导航系统的性能要求。     

加速度计的动态特性对无陀螺微惯性测量组合性能影响的研究

本文以压阻式加速度计为例,探讨了其动态特性对无陀螺微惯性测量组合的影响.首先,建立了9个加速度计的无陀螺微惯性测量组合模型,并推导了该模型的导航方程,然后根据加速度计的动态特性改进了其导航方程,最后进行了仿真验证.从仿真结果可以看出,对于相同的加速度计,输入信号的动态特性越强,惯性组合的误差越大.因而选用动态特性好的加速度计有助于提高无陀螺微惯性测量组合的性能.本文为无陀螺微惯性测量组合走向实用化,提供了理论依据.     

INS/GPS技术趋势

集中讨论了惯性器件、GPS、INS／GPS组合系统的精度、技术发展趋势以及对干扰的一些思考,这些技术将促成精度优于1m的导航系统。在惯性器件方面,介绍了主流的惯性器件技术,预测了未来的惯性器件及惯性导航系统的发展,阐述了计划中的GPS精度增强措施,描述了INS／GPS深组合的趋势,探讨了其组合互补优势,枚举了几个干扰影响的实例并介绍了有望提高系统鲁棒性的一些技术的发展趋势。     

星光/惯性复合制导在战略导弹上的应用前景分析

简要介绍了星光/惯性制导的概念、主要优点、应用和基本原理,对各类星光惯性制导方案进行分析比较,阐述了陆基战略导弹采用星光/惯性制导系统的必要性及重要意义.分析了我国战略导弹采用星光/惯性制导需解决的主要关键技术,并针对我国战略导弹采用星光/惯性制导系统提出了一些思路和看法.     

天文导航技术的军事应用及发展

在介绍天文导航基本原理的基础上，深入分析了天文导航的优点及其在军事方面的应用，对天文导航技术发展趋势及发展中面临的问题进行了探讨，研究了天文/惯性/卫星组合导航系统的工作原理，阐明了天文导航在未来信息化战场的战略地位。