捷联惯性组合在舰标定技术研究

文章研究了捷联惯性组合的在舰标定问题。对于陀螺仪提出以姿态误差角作为观测量,采用系统级标定法进行标定。在标定过程中将舰载主惯导给出的导航坐标系角速率ωnin引入到捷联惯性组合的姿态更新,实现了姿态误差与速度误差和位置误差的解耦,避免了由于所列状态量过多而造成的矩阵维数过大的问题。对于加速度计提出以舰载主惯导对比力矢量的测量值作为参考量,以捷联惯性组合对该矢量的测量误差作为观测量对其进行标定。计算机仿真结果表明,文中给出的方法可以有效地完成捷联惯性组合在舰标定,且标定精度较高,具有较强的实际意义。     

外杆臂效应对于船用捷联惯导罗经对准影响分析

捷联惯导系统在动基座罗经对准中需要计程仪提供速度,然而计程仪(位于船底部)和捷联惯导系统(位于罗经室)之间存在的外杆臂效应使得计程仪提供的速度存在误差.为分析外杆臂效应对动基座罗经对准性能的影响,推导了船舶纵摇、横摇、转弯情况下,外杆臂效应导致的速度误差表达式,同时,建立了速度误差与罗经对准误差角之间的关系,进一步推得外杆臂效应速度误差对于罗经对准的影响.理论分析与仿真表明:外杆臂效应会引起罗经对准水平和方位对准误差,该误差与摇摆和转弯的幅度,外杆臂的长度构成递增关系.     

改进的单轴旋转SINS初始对准方法

针对单轴旋转捷联惯导系统中,传统静基座对准的极限精度受器件误差制约的问题,在对静基座初始对准进行误差分析的基础上,提出了一种利用单轴转台实现的初始对准误差修正技术。利用单轴旋转捷联惯导系统本身具有的转动控制机构,通过转位操作,根据对准稳态误差在不同位置的投影关系计算出误差大小,并对系统加以补偿,从而提高系统对准精度。通过仿真试验可以看出:与两位置对准方法相比,该初始对准误差修正技术能够提高精度,并减少对准时间,同时,可以使水平失准角和方位失准角的对准误差显著下降。     

基于导航坐标系的捷联惯导系统旋转调制分析

针对提高长航时捷联惯导系统导航精度的问题,提出了基于导航坐标系的捷联惯导系统旋转调制方法,并给出了旋转机构的转动方案.应用该方法可以消除调制周期内载体姿态变化对误差补偿的影响.通过推导旋转式捷联惯导系统误差传播方程,说明了旋转调制的误差补偿机理,通过比较基于导航坐标系和基于载体坐标系2种旋转调制方法,证明了基于导航坐标...     

基于轨迹发生器的捷联惯导算法仿真研究

为了克服基于半实物的捷联惯导算法仿真研究容易受到各种干扰因素影响的缺陷,更好检验仿真性能,提出一种基于轨迹发生器的捷联惯导算法仿真研究方法。通过给出系统结构图,根据任务要求设计出载体的轨迹发生器,从而获得惯性器件和载体导航参数的输出,进而通过捷联惯导解算得出的解算数据与轨迹发生器的输出数据对比,获得载体输出误差数据。最后,对轨迹发生器和误差数据进行Matlab仿真验证,实验结果表明了该方法的正确性和有效性,达到了检验捷联惯导仿真性能的目的,具有一定工程实际意义。     

基于结构/控制耦合的动能拦截器捷联结构设计

在直接脉冲控制力的激励下,动能拦截器弹体结构动力学响应引起的捷联寻的器和捷联惯组处的振动,在敏感元件测量值中引入了动态弹性干扰量,进而引起大的脱靶量。提出了一种基于结构与控制耦合分析的捷联结构设计,利用Matlab/Simulink软件建立动能拦截器真比例导引控制模型,利用Ansys软件建立拦截器的有限元模型,对寻的器与惯导在不同的捷联方式和不同捷联刚度情况下进行控制与结构的联合仿真。仿真结果表明,增大接连刚度,降低两敏感元件的捷联安装的异面程度,让两者相邻布局,一定条件下可以解决弹性振动引起的脱靶问题。     

捷联惯导系统静基座的高精度初始对准方法

针对捷联惯导系统静基座初始对准存在精度低的问题,通过加速度计和陀螺仪获得重力矢量和地球角速度矢量,采用解析方法快速地估算出一个满足要求的初始姿态矩阵。借助卡尔曼滤波模型对系统的误差进行分析,并建立系统的状态方程和量测方程,将系统失准角从干扰误差中估算出来,为导航计算提供精确的初始条件。仿真实验结果表明,将卡尔曼滤波技术引入到捷联惯导系统静基座的高精度初始对准过程中,使对准精度和收敛速度均得到了显著改善。     

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.     

基于LabVIEW的捷联惯导姿态更新算法仿真

由于捷联惯导以数学平台取代了物理平台,在姿态矩阵实时解算时引入了不可交换性误差.对采用等效旋转矢量法克服不可交换性误差进行了探讨,并通过LabVIEW软件编制了仿真程序,所得仿真曲线验证了算法的可行性和正确性,为今后捷联惯导的半实物和实物仿真做了前期工作.     

极区内基于雷达辅助的SINS空中对准算法

针对高纬度地区捷联惯导常规对准算法因纬度升高和经线收敛而失效的问题,提出了一种基于格网导航力学编排的极区雷达辅助空中对准算法。以格林尼治子午线为航向参考,定义了格网导航参考系并给出了其导航力学编排及误差方程,解决了极区内惯导定位定向的问题。将雷达量测信息转换到地球地心固联参考系内,解决了雷达量测与惯导量测不匹配的问题。最后,设计了格网系下雷达辅助捷联惯导的空中对准算法。仿真结果表明:对导航级捷联惯导系统(1 nm/h),水平对准精度可达1',转弯机动下方位对准精度达到5',为惯导在极区内的空中对准提供了工程参考。     

操作机器人自由项的四元数算法

提出了操作机器人自由项由盾运动自由项和线运动自由项所组成，并利用四无数方法构造了这两种自由项的算法，在此基础上，进一步将此两种自由项的算法联立一即构成了操作机器人自由项的算法．     

某新型远程自主水下航行器建模研究

根据某新型远程自主水下航行器的组成和特点,通过对其进行动力学和运动学分析,基于经典的动量和动量矩定理,建立了该新型自主水下航行器的数学模型。该模型不仅可以用来模拟航行器的正常巡航状态,而且可以用来模拟航行器的悬停状态,可用于航行器的操纵性分析及控制系统的设计与仿真。     

无人机组合导航系统信息融合方法研究

针对小型无人机通常采用的无线电导航,综合考虑无人机具体情况以及其它导航方式的特点,提出了一种将无线电导航系统(RP)、全球导航星系统(GN SS)、多普勒导航系统(DN S)、地形辅助导航系统(TAN)和景象匹配导航系统(SMN)组合起来,取长补短,构成基于联邦卡尔曼滤波器的DR/RP/GN SS/DN S/TAN/SMN组合导航系统。仿真结果表明,该方法完全可以满足导航精度的要求。     

基于阵列误差校正的波束域方位估计算法实验研究

针对阵列误差的存在会导致波束域高分辨方位估计算法性能下降的问题,给出了一种基于阵列误差校正的波束域处理方法。该方法利用单个校正源,根据实际测量数据,在获取基阵实测阵列流形的基础上,实现了对阵列误差的校正,进而利用波束域MUSIC算法估计出信号的方位。实验结果验证了基于实测阵列流形的阵列误差校正方法可以有效增强波束域高分辨算法对阵列误差的稳健性。     

电视塔三维非平稳随机地震响应特性

采用随机振动复模态理论,对北京电视塔模型三维非平稳地震激励下的响应应特性进行了计算研究。结果表明：塔下部结构与上部结构响应有较大的差别,塔身、塔楼、混凝土桅杆响应的演变谱密度主要分布系统的第二、第四频率上,而钢结构桅杆的前六阶频率上增有较大的不可忽视的响应变密度,因此对电视塔结构的抗震设计应根据响应的特点考虑高阶振型的影响。     

滞后区间系统的鲁棒稳定性分析及其应用

研究了滞后区间系统的鲁棒稳定性和镇定问题。基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ原理,给出了判断滞后区间系统的时滞独立渐近稳定的充分条件,这个充分条件是一个代数Ｒｉｃｃａｔｉ不等式方程存在正定解。进一步,利用这个充分条件得到了镇定问题的解,所设计的静态线性反馈控制律保证区间闭环系统内部稳定。对国产某型飞机运动系统的分析,说明本文的结果是有用的。     

电磁阻尼器设计研究

针对空间对接机构中使用的电磁阻尼器工作原理和结构特点,对其物理模型进行合理简化,在此基础上运用电磁场理论分析推导了电磁阻尼器转子杯的涡电流密度公式,并对阻尼力矩计算方法进行了研究,建立了电磁阻尼器的数学模型,为电磁阻尼器的工程设计和分析提供了理论基础。通过对电磁阻尼器在特定参数下模型公式的合理简化,得到电磁阻尼器结构参数对阻尼力矩影响的函数关系,并通过工程实例说明了转速与阻尼力矩之间的关系,结果具有较高的理论和实用价值。     

弹性动脉血管内血液流场数值模拟及有限元分析

以弹性动脉血管内血液流场与血管壁运动之间的相互作用为背景，建立了一组血液流动与管壁振动相耦合的、非线性的且带有奇异性的偏微分方程组及相应的定解条件；通过有限元分析，得到了有限元的全离散逼近格式；在加权的Sobolev空间得到了格式的L^2误差估计；利用有限元的二次离散技术给出了全离散格式的代数方程组，根据数值模拟计算结果，绘制了血液流场图和压力曲线。计算结果与物理运动吻合。     

一种股市趋势预测的状态空间方法

根据由趋势、平稳自回归和非线性异方差随机变量组合而成的特定状态空间形式,提出了股票专用的预测估计方法。根据股市收盘价可以准确确定的特点,对这类随机问题进行了简化。该方法与普通卡尔曼预测方法相比较,能够提高预测精度,减缓了预测估计的发散。大量股市数据蒙特卡罗仿真计算表明,该方法比股市常用的普通卡尔曼预测方法更有效。     

层合板大挠度分析的一种新方法

提出了一种用于求解薄板结构大挠度问题的缩减基方法。分析了复合材料层合板结构在简单铰支和可移夹紧两种不同边界条件下的静态响应。数值结果表明本文方法克服了摄动方法和Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法的不足之处，拓展了正则摄动法的使用范围，提高了Ｇａｌｅｒｋｉｎ法的有效性。