基于LabVIEW的惯导系统陀螺漂移测量和补偿系统

传统的陀螺漂移测量方法总存在精度和快速性矛盾的问题。本文以实际工程项目为背景——平台惯导,研究了一种闭环测漂和开环测漂组合使用的单位置测漂方法。并基于LabVIEW软件平台,通过ATE设备和双轴转台实现对陀螺漂移的测量和补偿。实验结果表明,该系统既能满足精度要求,又能保证快速性。     

十加速度计GFSINS安装误差的标定及补偿

针对十加速度计系统构型中的安装误差,提出了一种误差的标定及补偿方案.通过理论和仿真分析了加速度计安装误差对无陀螺捷联惯导系统的影响.将十加速度计构型单元置于转台上,在2种不同转速下各进行3次翻转,利用加速度计输出可以一次标定出50个加速度计安装位置和方向误差系数.在转台转速分别为0.5,1.0 rad/s时,最大的标定...     

船用捷联惯导系统姿态解算的研究

以船舶为对象,研究了摇摆运动的捷联惯导姿态解算问题,分析了不可交换性误差产生的原因,提出了消除该误差的等效旋转矢量方法,仿真结果表明,等效旋转矢量方法提高了导航精度。     

电能计量综合误差自动补偿方法

介绍了ＥＤＭＩ２０００－０４００我功能电能表综合误差自动动态补偿方法的开发与应用,并将２普遍使用的综合误差的计算及人工更正方法与综合误差自动动态补偿方法进行了比较,进一步阐述了综合误差自动动态补偿方法的显优点。     

用于旋转调制捷联惯导系统的旋转控制方法

针对旋转调制式捷联惯导系统的电机连续正反转的控制问题,为了满足平稳旋转和反转瞬间对电机转角位置的高精度要求,提出PID控制与开环控制相结合的电机连续正反转的控制方法,并验证了该方法在保证精度的前提下相比于其它的控制算法更为简单易行。分析了旋转控制的角度误差对导航的影响,介绍了系统结构、算法流程和系统调试方法。仿真和实际结果表明:该方法不仅使电机反转瞬间的角度误差降至30角秒以下,还保证了控制方式转换时的平稳过渡,实现了电机的平稳反转。     

一种无陀螺捷联惯导的九加速度计测姿方法

通过对无陀螺捷联惯导系统的姿态测量原理进行分析,为了从工程安装角度提出一种简易的实现无陀螺捷联惯导的九加速度计安装方式,首先对该九加速度计配置方案的简易性和合理性进行了理论分析.基于捷联惯导原理对这种九加速度计安装方式的计算原理进行了数学推导,详细论述并计算了该无陀螺捷联惯导的实现算法,从而最终得出了该九加速度计配置方式可行的结论.与此同时对该九加速度计无陀螺惯导系统建立了角加速度和线加速度的数学模型,在假设没有随机白噪声和常值误差等测量误差的前提下对其进行了MATLAB仿真,给出了该系统的角速度和角速度误差值从而再次佐证了这种九加速度计的配置方式简易可行.     

激光陀螺惯性导航系统在线快速诊断技术

国内目前对于惯性导航系统的故障诊断技术的研究主要停留在理论阶段,研制了一套激光陀螺惯性导航系统在线快速诊断装置工程样机.该样机主要包括硬件和软件两部分,硬件为一个激光陀螺惯性导航系统在线快速诊断装置,软件部分实现了串口读写、数据采集、信号处理、故障诊断等功能,样机能够对激光陀螺惯导系统进行在线检测、诊断和故障判别.该装置的研制对提高激光陀螺惯导系统的使用效率、缩短维修维护周期具有重要意义.对激光陀螺惯导系统在线测试的试验结果表明该装置具有很好的故障检测性能,能够及时发现激光陀螺惯导系统存在的故障并作出预警.     

电子罗盘在捷联惯导初始对准中的应用

由于低成本捷联惯导系统难以完成航向自对准,故引入电子罗盘来解决此问题。本文介绍电子罗盘TCM2的航向测量原理,并提出基于椭圆假设的非线性两步估计算法来补偿电子罗盘误差;讲述电子罗盘在捷联惯导初始对准过程中的应用;分别进行了电子罗盘误差补偿和捷联惯导初始对准实验。实验结果显示,补偿后的航向角误差能控制在1°以内;且将补偿后的电子罗盘用于捷联惯导初始对准能缩短对准时间,提高对准精度。     

基于FPGA的惯性导航系统设计

本文采用FPGA开发了一种嵌入式低成本的惯性导航系统,通过对硬件结构的描述分析了系统中各个电路模块的功能,给出了各个模块的实现方法.结合惯性器件的接口方式,给出了FPGA接口的实现方法,实现了NIOS2集成开发环境下获取惯性器件的C程序.最后,实验证明本方案可行.     

基于机器学习与惯性导航的室内定位技术研究

针对基于移动终端室内定位的实际应用需求,分析了基于机器学习定位技术运算时间长、单纯的惯性导航累积误差大等问题,提出一种机器学习与惯性导航相结合的联合定位技术。该技术首先利用移动终端收集定位区域内多源数据,通过机器学习算法处理这些数据得到训练模型。然后基于该训练模型和移动终端实时采集的数据周期性进行定位,把定位结果作为惯性导航校正数据,利用惯性导航算法实时计算移动终端位置。实验结果表明,所提技术定位时间快,定位精度高,能够满足室内实时定位追踪及低成本定位系统需求。     

惯性导航平台辨识的离心机方法

为正确应用离心机进行惯性导航平台误差系数的辨识,针对无反转平台的离心机测试条件,给出惯导平台在离心机上的安装定向,并结合惯导平台的运动学分析,推导出辨识测试中惯导平台各环的影响力矩计算公式。通过实际算例,利用各环的影响力矩计算公式,对辨识测试可进行的允许时间与离心机高速旋转对惯导平台各环造成的影响力矩之间的关系进行分析,并给出了计算与辨识的仿真结果。结果表明,利用该分析获得的惯导平台各环的影响力矩计算公式能正确地计算出辨识测试的允许时间,且在允许的测试时间内较好地辨识出所需的误差系数。     

动态特征剔除的无人系统视觉 / 惯性导航方法

为降低动态环境对视觉/惯性导航系统定位精度与稳定性的影响,提出了一种动态特征剔除的视觉/惯性导航方法。该方法在视觉/惯性导航系统VINS框架基础上,以结构相似度作为成本量生成端到端网络,检测环境中的动态区域;通过特征光流矢量对已检测到的动态区域进行对称光流筛选,剔除该区域内的动态特征;融合视觉和惯性测量构造代价函数,通过非线性优化方法有效估计无人系统状态。实验结果表明,动态特征剔除后的视觉/惯性导航方法具有良好的定位精度和稳定性,其位置均方根误差在EuRoC公开数据集和实际场景采集数据上分别为0.081和1.982 m,仅为VINS的35.5%和24.9%。该方法可在复杂应用环境中提供精确的位置信息,且在低成本无人系统导航定位方面具有良好的实用价值。     

交互式捷联惯导仿真系统的设计与实现

捷联式惯导系统在军事领域应用广泛,为便于对捷联惯导算法及各种组合导航算法进行研究,设计了一套捷联惯导仿真系统。系统基于模块化思想设计,包括运动状态建模、轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块和惯导解算模块4部分,具有良好的可移植性和拓展性;系统采用图形交互界面,实时操控载体的运动状态,能便捷、高效的生成各种运动轨迹;利用等效旋转矢量算法对仿真数据进行了解算分析,仿真实验结果表明：解算的姿态、速度和位置误差与理论值相符,验证了仿真模型的合理性以及仿真系统的可用性。     

基于PXI总线技术的惯性仪器通用测试系统

为了实现惯性仪器通用测试,本文设计了基于总线技术的通用测试系统.该系统采用PXI总线技术,利用高精度的数据采集卡实现模拟信号的精确测量利用高精度的计数器/定时器实现数字信号测量.为了实现惯性仪器微小信号的准确测量,本系统采用Keithley2700高精度多功能数据采集器通过噪声抑制和信号处理来完成多通道微小信号的测量,同时还介绍了系统的软件设计.实验表明,该通用测试系统满足惯性仪器数字、模拟信号的测试标定要求.     

高精度惯导系统信号处理平台的设计与实现

针对中高精度惯性导航系统中,陀螺仪和加速度计输出信号精度高、随机漂移小、动态范围大等特点,设计并实现了1种基于TI公司TMS320C6713B型DSP和Spartan-ⅡE系列XC2S50E型FPGA的高精度惯导系统信号处理平台.在简要介绍平台总体设计的基础上,重点探讨了A/D采集模块的硬件电路以及时序逻辑设计,关键硬...     

直流配电网中旋转电机的可控惯性控制策略

分析直流配电网电压动态变化过程中电容器储能与旋转电机机械动能之间的能量转换关系,阐述基于虚拟电容的直流电压惯性的定义,提出适用于直流配电网中旋转电机改善电压惯性的控制策略。该控制策略通过引入电压波动信号,分别修正同步电机侧变流器的电流控制以及变速风电机组的功率曲线系数,将2种发电机组的转速与配电网直流电压相互耦合,使2种发电机组均可在系统电压变化过程中释放或吸收旋转动能,并通过模拟电容器充放电过程中的能量变化,为直流电压提供惯性支持。通过建立6端直流配电网仿真系统,验证所提控制策略在系统功率不平衡后,能利用同步发电机和风电机组提供的电压惯性支持,有效地抑制直流电压波动,从而提高系统暂态稳定性。     

变维数滤波器在捷联惯导系统级标定中的应用

系统级标定技术具有不依赖转台精度、对减振器形变不敏感等优点,现已广泛应用于中、高精度捷联惯导系统的自标定当中。系统级标定一般以导航模式下的速度误差或速度误差的微分作为量测量,结合卡尔曼滤波技术能够实现系统误差参数计算的自动化。基于速度量测的系统级标定算法,其陀螺仪零位的估计精度受限于标定过程中加速度计零位的稳定性。提出一种角速度量测的变维数卡尔曼滤波器实现方法,仅通过改变滤波参数的设置就能够实现对陀螺仪零位的准确估计,无需额外的陀螺仪零位测试试验。最后,多组重复标定试验标定,改进的标定方案其陀螺零位的估计精度要高于传统方法。跑车试验也证明了算法的有效性。