适用于主动式半捷联的伺服电机多级控制调速方法

针对现有捷联式惯性测量技术存在的被测载体在高自旋运动环境下姿态测量精度低的问题,提出了半捷联惯性测量的概念、原理和主动式半捷联惯性测量的实现方法,同时针对主动式半捷联惯性测量系统中对电机转速较高的控制要求,提出了适用于伺服电机速度调节的多级控制策略.通过测速陀螺输出补偿系统、转速复合测量系统、智能修改PID参数系统、高动态响应电机驱动执行系统等具体控制方法的实施,实现了对电机转速的精确控制,有效地抑制了被测载体高自旋对惯性系统姿态测量精度的影响,具有一定的工程应用价值.     

车载经济型光纤陀螺捷联惯性测量系统设计

捷联惯性测量系统是“动中通”系统(移动中的卫星地面站通信系统)的重要组成部分。捷联惯性测量系统能够实时测量车体的姿态和航向信息,使得“动中通”系统能够控制天线精准地指向卫星,实现车辆运动过程中的卫星通信。传统的车载捷联惯性测量系统内集成了三只激光陀螺仪,系统价格昂贵、体积较大。针对激光陀螺捷联惯性测量系统价格昂贵的问题,选用中等精度的光纤陀螺代替激光陀螺,开展了光纤陀螺惯性测量系统的设计,描述了系统组成、部件选型及设计、系统算法、结构设计、经济性等设计内容。所设计的车载经济型光纤陀螺捷联惯性测量系统较激光陀螺捷联惯性测量系统体积更小、硬件成本大幅降低。试验结果表明,车载经济型光纤陀螺捷联惯性测量系统满足“动中通”系统的使用要求。     

半捷联MEMS惯性测量装置数据硬回收系统设计

针对半捷联MEMS惯性测量系统中MIMU所测得的弹体姿态信息需经过滑环传输到信息存储仓,而滑环在传输模拟量的过程中会引进电气噪声等问题,提出一种适用于半捷联MEMS惯性测量装置的数据硬回收系统设计方法。该系统采用ADC将MIMU输出的模拟量转化为数字量,并通过FPGA模拟的串行通信口输出,然后经滑环传输到惯性信息存储仓, 最后通过FPGA模拟串行通信口接收数据并存储到FLASH中,实现对半捷联MEMS惯性测量装置中MIMU数据的实时记录。通过仿真转台试验验证,该系统能够实时地采集并存储弹体姿态信息,且具有采样率高,避免滑环电气噪声等特点。对常规弹药飞行全过程的姿态、位置信息的记录有一定的应用价值。     

一种新型高旋弹体滚转角测量系统

利用常规方法直接测量高速旋转弹体的滚转角测量精度较低,针对该问题,提出了一种基于微惯性测量组合(MIMU)与光电编码器综合测试的弹体滚转角测量系统.通过MIMU实时测量半捷联惯性测量平台内筒的姿态信息,利用光电编码器测量半捷联惯性测量平台内筒与弹体之间的相对转角,采用FPGA作为主控芯片来实现弹载环境下光电编码器输出脉冲的抗抖动干扰设计,结合MIMU数据,实现了弹体滚转角的准确测量.经试验验证,该系统能够完整有效地记录弹体滚转角信息,测量精度稳定在3°以内.     

半捷联惯性测量系统多路采集数据对齐方法

半捷联惯性测量系统能实时精确测量弹体的各种飞行参数,为常规弹药精确制导提供可能,半捷联惯性测量系统包含两块采集数据的采存模块,当系统运行时,由于两个采存模块采集不同步以及取点不统一导致采集的数据不是实时同步,从而无法对系统测得的数据进行解算,本文提出一个实时对齐方法,利用数据相关性,求出差的平方和的最小值即为最接近的值,实现数据对齐,为后续精确解算奠定基础.     

基于ARM的多陀螺融合算法仿真研究

为最大限度地提高导弹捷联惯性测量组合的可靠性和量测精度,提出在捷联惯性测量组合中采用多惯性仪表(陀螺仪、加速度计)进行冗余配置,利用多传感器数据融合算法对冗余量测数据进行处理的组合方案,并在以ARM为核心构建的嵌入式系统仿真平台上对这些数据融合算法进行了仿真试验;仿真结果表明:冗余技术能够有效提高导弹捷联惯性测量组合的可靠性,同时利用多传感器数据融合技术可以明显提高导弹捷联惯性测量组合的精度.     

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。     

高旋弹用惯性测量系统多量程传感器组合设计

由于高旋武器弹药在初始时刻具有高转速和高加速度的特点,使半捷联MEMS惯性测量系统的减旋系统超调大,致使MEMS惯性传感器测得瞬时数据大,超出量程,影响数据分析与解算,提出一种适用于高旋弹用的多量程传感器组合设计,采用多量程的惯性传感器和MIMU组合将弹体各个飞行阶段的数据进行测量;用A/D转换器将其输出的模拟量转换为数字量,通过FPGA模拟通信口接收数据并存储在FLSAH中,实现对半捷联惯性测量系统的实时记录.通过高速飞行仿真转台试验验证:该设计能实时准确采集并存储弹体信息,对常规弹药的制导化具有很大的应用价值.     

一种提取捷联式惯性测量系统中加速度计动态误差的方法

本文提出了一种利用方向余弦矩阵提取捷联式惯性测量系统中加速度计动态误差的方法.     

红外成像半捷联导引头光轴稳定方法研究

红外成像半捷联导引头去掉了稳定平台上的速率陀螺,满足了减小体积和降低成本的要求,但失去了直接测量平台惯性角速度的能力;为实现半捷联平台稳定,文章采用了角速度补偿法,使用惯导测量的弹体角速度与框架角速度合成得到光轴的惯性视线角速度,为减小伺服系统中非线性因素和模型不确定性带来的干扰影响,文章采用自抗扰控制技术设计了稳定回路的控制器;最后在设定的仿真条件下进行仿真,半捷联导引头稳定回路的隔离度始终小于4%,证明文章提出的光轴稳定方法可以较好地隔离弹体的姿态扰动。     

惯性导航定位精度试验数据处理方法辨析

针对惯性导航系统定位精度的评价方法,根据圆概率误差的概念和定义,分析、比较了几种经常用到的惯性导航系统定位精度试验数据计算处理方法,对如何正确使用这些方法提出了参考意见。     

火箭地面测控系统的电磁兼容性设计

随着电子集成技术的发展及嵌入式系统的普及应用,地面测控系统的元器件密度越来越高,数据传输的通信频率也越来越快。如何使地面测控系统中各电气、电子设备在复杂、多变的电磁环境中协调工作正常,成为一个突出的问题;为更好的提高系统性能,对某型测控系统进行了电磁兼容设计研究,对系统的敏感部位途径或进行了分类的抗干扰设计,制定了解决措施或改善方法;经后续实际应用验证,有效解决了传统电子设备工作过程中容易出现的数据传输误码、系统死机等问题,满足工程应用;提出了测控系统解决电磁兼容问题的分析思路,对充分发挥地面测控系统的性能,降低电磁干扰,实现电磁兼容,有一定的工程实用价值。     

隔爆型变频调速系统的关键技术和设计要点

从矿用变频调速系统的箱体外壳的防爆技术要求、变频调速控制策略以及防止电磁干扰等方面进行了研究,提出了矿用变频调速系统的隔爆箱体外壳设计要点和调速方式以及对变频调速系统采取的电磁干扰措施.     

基于预估测量值的EKF在手臂测姿中的应用

针对载体线性加速度以及周围局部磁干扰对姿态测量精度的影响,基于已有的惯性测量单元,设计了一个基于四元数的实时估计手臂姿态的扩展卡尔曼滤波器(EKF)。提出利用四元数引入加速计和磁强计的预估测量值构造自适应测量噪声协方差阵的方法,结合QUEST算法,来判定姿态角解算对陀螺仪、加速计和磁强计输出信息的依赖程度,以此来提高测量精度。文末通过实验仿真对该方法进行了验证,并对实验结果和电磁跟踪系统采集到的数据进行了比较,结果表明,本文提出的方法能显著提高手臂姿态测量精度,可有效满足应用要求。     

矿用变频器引起安全监控系统误断电问题的探讨

针对某煤矿的变频器工作时产生的电磁干扰引起井下工作面安全监控系统误断电现象的问题,分析了变频器对安全监控系统信号传输的干扰现象及产生的具体原因,提出了相应的处理方法,解决了矿用变频器对安全监控系统的影响问题。     

基于采煤机工作面端头量测的改进因子图高精度自主定位方法

采煤机的高精度定位是煤炭开采自动化和智能化的重要研究方向,其中惯性导航系统和里程计是长壁综合机械化采煤机定位主要传感器之一.通过两者的信息融合,能够有效抑制惯性导航系统的发散并且具有较好的自主导航能力,但是仍然无法满足井下长时间的高精度导航要求.鉴于此,分析目前常用辅助传感器在采煤机开采过程中存在的问题,提出基于UWB采煤机工作面端头量测的改进因子图优化方法.利用UWB在工作面端头的位置量测信息,推导并构建惯导/里程计/UWB的约束方程和图优化模型.同时通过惯性信息的预积分,减少待优化的节点数量,降低算法的计算量.在此基础上,加入里程计标度因数误差和安装误差的因子节点进行联合估计和优化.最后通过仿真和实际跑车测试表明,相较于传统卡尔曼滤波的采煤机定位方式,所提出方法能够有效提高采煤机的定位精度.     

基于三维地球场景的干扰条件雷达探测范围可视化方法

雷达探测范围的三维可视化是现代战场电磁态势显示的关键组成部分。以电子对抗情况中雷达探测范围模型为基础,深入研究雷达局部坐标与地心直角坐标的转换算法,提出一种基于三维地球场景绘制理想条件与干扰条件下雷达探测范围的可视化方法。研究设计基于理想条件与干扰条件下雷达探测范围可视化数据需求的数据库,并基于三维地球场景平台ArcGlobe,结合OpenGL绘图技术,应用该可视化方法开发海战场电磁态势显示系统。实验结果表明该可视化方法能够高效形象地在三维地球场景下展现理想条件与干扰条件下的雷达探测范围,为指挥员洞察战场态势提供支持。     

电磁干扰与电磁兼容的初步分析及在通信中的应用

本文介绍了电磁干扰和电磁兼容的基本概念,对电磁干扰的成因、耦合途径进行了分析。给出了防止干扰、实现电磁兼容的方法及在通信中的应用。     

基于捷联稳定的三轴车载动中通伺服系统

设计了一种基于捷联惯导引导和单脉冲跟踪体制相结合的三轴车载动中通卫星通信系统。详细介绍了系统的组成和实现,指出了采用捷联惯导引导和三轴座架形式的根本原因,分析了三轴车载动中通在高仰角跟踪时的特点以及在遭遇遮挡时伺服系统的控制策略。并对在车载动中通系统中采用捷联惯导引导和电子罗盘引导2种工作方式进行了比较。