基于Sage-husa自适应滤波算法的AUV组合导航系统设计

文中针对水下自主航行器提出了一种新型的基于捷联惯导(SINS)和GPS的组合导航系统设计方案。该方案以捷联惯导作为主系统,同时利用GPS重调捷联惯导系统,建立了该组合导航系统的卡尔曼滤波模型,设计了输出校正间接法的卡尔曼滤波算法和Sage-husa自适应卡尔曼滤波算法。仿真结果表明由于GPS位置和速度信息的引入,一定程度上克服了捷联惯导系统误差状态发散现象,提高了导航精度。同时通过两种算法的对比,Sage-husa自适应卡尔曼滤波算法则具有更高的滤波精度和稳定性,能够更好的满足长时间远距离导航的要求。     

军事科学与兵器

0602812 一种基于GPS／SINS的精确制导炸弹控制系统的设计研究[刊,中]／李蜜／／自动化技术与应用．-2005,24 (5)．-5-8(G) 基于GPS/SINS(卫星定位／捷联惯导系统)复合制导的“联合直接攻击弹药(JDAM)”是美军最近研制成功的新一代制导炸弹。它具有制导精确,成本低廉, 全天候攻击等优点。本文给出了基于GPN/SINS制导炸弹的总体方案,重点研究了制导炸弹的弹道优化以及炸弹控制系统的设计,最后给出了仿真实例,仿真结果表明,所设计的控制系统能很好的完成跟踪轨迹的功能。参21     

基于改进神经网络增强自适应UKF的组合导航系统

基于微机电系统(MEMS)的惯性器件和全球定位系统(GPS)的组合导航系统在卫星信号失锁时存在误差发散的问题,该文提出一种基于人工蜂群算法(ABC)改进的径向基函数(RBF)神经网络增强改进的自适应无迹卡尔曼滤波算法(AUKF)。在GPS信号失锁的情况下利用训练好的神经网络输出预测信息来对捷联惯导系统进行误差校正。最后通过车载半实物仿真实验验证该方法的性能。实验结果表明该方法在失锁情况下对于捷联惯导系统的误差发散有较为明显的抑制效果。     

一种基于惯导信息的GPS信号快速捕获方法

采用惯导信息辅助的GPS信号捕获是提高GPS接收机动态性能的有效方法。本文在GPS信号捕获原理的基础上,给出了惯性信息辅助接收机捕获的方法,并对该方法进行了仿真验证。仿真结果表明,采用精度分别为100°/h以及1×10-4g的陀螺和加速度计组成的惯导系统提供载体的速度,引入的多普勒频移误差可控制在300Hz以内,相比于无辅助的GPS系统,基于惯导辅助的GPS捕获频率搜索范围可以大幅度减小,从而缩短捕获所需时间。     

基于旋转调制的MEMS捷联惯导系统设计

根据惯性器件旋转调制原理，设计基于MEMS惯性器件的旋转调制式捷联惯导系统。在阐述系统的工作原理和结构技术特点基础上，主要从系统硬件设计、软件设计方面介绍系统研制过程。系统硬件电路主要包括基于F28335的数据采集电路、基于ADS1258高精度A／D采集电路、直流电机PWM控制电路。基于DSPF28335平台下开发系统嵌入式软件主要完成数据采集、旋转控制、导航解算等功能。实验表明，系统可以有效提高MEMS惯性器件性能，对比同精度水平系统具备较大成本优势，是一种比较理想低精度惯导系统。     

导航与制导

0009972一种捷联惯导系统姿态测量新算法的应用研究〔刊〕/张亚崇//火力与指挥控制.—2000,25(1).—76～80(L)0009973光纤制导导弹技术发展概述〔刊〕/谭显裕//火力与指挥控制.—2000,25(1).—8～13(L)     

各种体制的导航制导系统

0315189陆用捷联惯导系统中里程计刻度因子的在线辨识[刊]/兰春云∥北京理工大学学报.—2003,23(2).—198～201(L)提出陆用捷联惯导系统中里程计刻度因子的在线辨识算法。该算法利用捷联惯导系统在初始对准结束后,刚转入导航工作状态的短时间内,惯导解算精度高     

基于Matlab的低成本捷联惯导的仿真系统研究

低成本捷联惯导系统的研制和开发已成为导航领域的主要发展趋势之一,在选定了低成本的惯性器件后,系统’预期的性能指标和最后样机的性能测试结果之间往往存在着一定的差距,如何降低开发成本并缩短开发时闻,就成了低成本捷联一瞬导系统研制中的一个亟待解决的问题。这里基于Matlab设计了一个仿真系统,将捷联惯导的软件和硬件模块化,该系统不仅可以完成对系统性能的预测和评估,也可完成对算法和器件选择的优化。     

机载捷联惯导的数字仿真与性能评价

面向机载捷联惯导系统的设计与验证需要,设计由惯性导航信息源、数据处理、滤波器、导航算法和初始对准等信号仿真器组成的捷联惯导数字仿真系统,并建立相应的性能评价指标体系,评价数据处理、信号滤波、导航解算和初始对准滤波等算法的有效性。最后,建立了捷联惯导数字仿真系统的综合评价模型。     

各种体制的导航制导系统

0211222捷联式惯导系统动态误差特性研究〔刊〕/王晓睿//火力与指挥控制.-2002,27(1).-11～13(C) 0211223组合导航系统INS/GNSS/SAR及其降阶模型性能的研究〔刊〕/邹维宝//控制理论与应用.-2002,19(1).-135～138(K)     

火箭弹MEMS陀螺捷联惯导系统

火箭弹正朝着远程化、精确制导化方向发展,制导装置是其中的核心.该文采用微机电系统(MEMS)陀螺、石英挠性加速度计、高动态GPS接收机、高速导航计算机等硬件及捷联惯性导航和卡尔曼滤波算法,研制了小型捷联惯性/GPS组合导航系统.该组合导航系统具有体积小,精度高,成本低等特点,试验表明该惯导系统可以满足增程火箭弹制导要求.     

SINS/GPS/罗兰C／双星多传感器组合导航系统研究

惯导（INS）被认为是自主性最强、隐蔽性最好、应用最广泛，不受外界干扰的导航系统，而捷联惯导（SINS）以其诸多优点，成为惯性导航的一个主要发展方向。本文研究基于集中和联邦滤波的捷联惯导与GPS、罗兰C、双星组合导航系统，利用双星、罗兰C等子系统提供的参数信息对组合导航系统进行集中和联邦卡尔曼滤波，校正捷联惯导系统的误差。在对系统进行了理论仿真、比较的基础上，进行了海上试验，给出了动态试验的结果。理论仿真和基于实测数据的试验结果表明，本文介绍的滤波器是可行的，具有较高的滤波性能和精度，很好地提高了导航系统的可靠性和性能。     

多普勒计程仪辅助捷联惯导初始对准技术研究

针对捷联惯导系统初始对准精度问题,提出了一种采用多普勒计程仪辅助捷联惯导系统进行初始对准的方法。分析了多普勒计程仪测速误差的形式,建立了多普勒计程仪与捷联惯导系统的误差模型,通过输出校正的方法修正多普勒计程仪的速度信息,为惯导系统提供准确的载体速度信息,采用卡尔曼滤波进行捷联惯导系统的精对准。并对舰船匀速直航状态时,多普勒计程仪辅助捷联惯导系统的初始对准进行了仿真分析。理论分析与仿真结果表明:该方案能有效地解决舰船的初始对准问题,收敛速度较快,而且具有较高的精度。     

基于激光陀螺平台的船载姿态定位系统

为确保船载卫星接收机能够得到自身实时、准确的姿态信息,考虑到低成本的要求,采用微机电系统(MEMS)惯性器件设计接收机用姿态定位系统。利用船头部的高精度激光陀螺导航系统来组合尾部的MEMS惯导系统,对MEMS捷联惯导系统的误差进行了分析并建立组合导航系统的动态模型,利用Sage-Husa自适应滤波器对惯导系统的误差进行估计,对MEMS惯导系统的姿态解算结果予以修正,以解决MEMS惯导姿态精度低的问题,试验验证方案可行。     

光纤陀螺捷联惯导系统热仿真研究

探讨了光纤陀螺热模型的建立方法,并进行了实验验证,在此基础上建立光纤陀螺捷联惯导初步热模型,利用基于液体动力学(CFD)的热分析软件Flotherm对惯导系统进行热仿真分析,通过仿真计算,从而得到惯导系统在室温条件下,通过自然对流散热达到稳定状态的温度云图,然后对系统实现方案进行优化热设计,使温度对光纤陀螺性能的影响尽量减小,并对下一步温补或温控方案提供理论支持与指导。     

压电捷联惯导系统研究

探讨了用压电惯性器件构筑捷联惯导系统的技术途径。叙述了压电捷联惯导系统的结构及特点,分析并指出了惯性器件及系统的主要误差源,为压电陀螺和压电加速度计提出了一种系统级综合校正模型．给出了基于四元数的姿态及导航实时算法,对校正后的系统性能进行了仿真计算。结果表明,压电捷联惯导系统精度可以满足一些领域的导航与制导要求。对原理样机所做初步试验得到的结果优于仿真精度。     

基于捷联惯导的被动隔振测试系统的研究

本文针对捷联惯导系统振动影响精度的问题,提出了被动隔振测试系统,建立了捷联惯组被动隔振的等效模型,通过实验与ANSYS仿真分析,得到被动隔振测试系统有效的抑制了振动,对捷联惯导系统减振有一定的参考价值。     

机载惯导系统可视化仿真方法研究

惯导系统作为现代军机战术引导的主要模块,其可视化仿真也是模拟器中研发的难点与重点之一。介绍了惯导的功能结构,提出飞行仿真软件中惯导可视化仿真架构。利用GL Studio虚拟仪表技术,结合OpenGL技术提出在飞行仿真过程中导航实时画面的具体仿真方法和实现手段。实验证明,该方法在大型虚拟航空装备的开发中收到了很好的效果。     

IMU数据采集器设计

本文阐述了光纤捷联惯导系统（FSINS）中的惯性测量单元（IMU）数据采集器的一种具体设计，提出了完成其主要功能的现场可编程门阵列FPGA的详细设计方法。时序仿真结果证明了设计可行性。     

复合式惯导系统

与平台式惯导系统相比,捷联式惯导系统具有体积小,成本低,启动时间快及可靠性高等优点。但其表现受到载体角运动的影响。结合捷联式惯导系统和平台式惯导系统的优点,该文研究了一种复合式惯导系统。首先,详细描述了该系统的原理;其次,推导出该系统的误差方程。从理论上分析了该系统的性能不会受到载体角运动的影响。仿真实验结果验证了该方法的有效性。