大失准角下捷联惯导传递对准并行算法

针对大失准角下捷联惯导传递对准的问题,建立传递对准的非线性误差模型;针对非线性滤波计算量大的问题,提出基于"速度+姿态"匹配的传递对准并行算法,该方法通过将传递对准中的速度匹配和姿态匹配视为两个独立子系统,分别在子惯导计算机和主惯导计算机中设计单独的非线性滤波器,实施并行滤波,运用信息融合思想将主、子惯导的滤波结果进行融合,得到最佳的传递对准结果。仿真结果表明:在大失准角下,方位对准准确度可达4′,其准确度与传统的传递对准算法准确度相当,而计算量大为减小,计算速度大大提高。     

Unscented卡尔曼滤波在捷联惯导系统初始对准中的应用

在四元数方法的基础上建立了一种非线性捷联惯导系统(SINS)误差模型.该误差模型无需对姿态误差角进行小角度假设.在该SINS误差模型中,采用四元数表示姿态矩阵,速度误差模型为非线性方程.为了对静基座大失准角SINS进行初始对准,通过对SINS误差模型进行简化,得到了适用于SINS静基座初始对准的误差模型.由于SINS误差模型中含有非线性方程,通过采用unscented卡尔曼滤波解决SINS的初始对准问题.对SINS静基座初始对准的仿真结果表明,unscented卡尔曼滤波能有效估计SINS失准角.     

惯导系统传递对准精度实验的半物理仿真方案

提出了一种惯导系统传递对准精度试验的半物理仿真方案,该方案可用于评估空空导弹捷联惯导系统的传递对准精度.该半物理仿真系统模拟空中传递对准的"真实过程",评估出导弹惯导系统相对于基准系统的失准角,搭建了给予该方案的半物理仿真试验系统.经在某型惯导产品的传递对准精度试验中的实际应用,表明该方案是可行的和实用的.     

基于小波分析的捷联式惯导系统的初始对准方法研究

对于光纤陀螺捷联式惯导系统，提出了一种新的初始对准方法，采用小波分析方法撮初始对准的有用信号；用二位置法确定初始方向余统矩阵，同时对光纤陀螺的常值漂移和加速度计零偏置进行标定。仿真结果表明了这种方法的有效性。     

基于线性优化粒子滤波的捷联惯导初始对准方法

针对标准粒子滤波存在的粒子多样性缺失的问题,提出了一种基于线性优化重采样的粒子滤波算法。该算法计算出了重采样中抛弃的粒子与复制的粒子按照一定的线性组合产生的新粒子,并用这些新的粒子来代替利用简单重采样复制出的粒子,从而避免仅对几个权值较大粒子的重复选取带来的粒子多样性缺失问题。将这种线性优化粒子滤波算法应用到捷联惯导系统的非线性初始对准中进行了仿真研究,仿真结果表明该算法的收敛速度和对准精度都明显优于标准粒子滤波算法,是解决大失准角情况下捷联惯导系统的非线性初始对准问题的一种有效方法。     

水下航行器捷联导航系统初始对准原理仿真研究

<正>1系统构成1.1惯性测量单元结构惯性测量单元(IMU)通常包括分别提供绝对角速率和比例测量值的陀螺和加速度计。捷联惯导系统至少需要包括三个轴向的陀螺和加速度计。敏感器件的敏感轴在直角坐标系中是相互正交的,并且需要固定安装     

捷联惯导系统/里程计自主式车载组合导航系统研究

利用里程计辅助捷联惯导系统构成一种完全自主式的车载组合导航系统.本文详细推导了里程计的速度误差方程.用捷联惯导系统解算出的速度量和里程计所测量的速度量之差作为组合导航系统卡尔曼滤波器的观测量,利用闭环卡尔曼滤波技术进行误差估计与校正,并给出了系统仿真结果.仿真结果表明该组合导航系统可有效地减小姿态、速度、经度和纬度等导航参数的误差累积.     

载体高精度惯导辅助动中通传递算法

为降低载体上动中通的测控成本,提高其测控精度。本文提出一种利用大型载体上的高精度惯导辅助动中通进行天线校正的传递测控算法。针对大型载体的动态形变导致传递测控产生较大偏差的问题,采用一种利用卡尔曼滤波算法精确估计载体的动态形变以补偿传递测控算法中的动态误差的方法。仿真分析了迭代算法与卡尔曼滤波算法对船体动态形变估计的偏差,并对比分析传递对准姿态与从惯导姿态对参考值的估计误差。对仿真结果进行分析:卡尔曼滤波算法与迭代算法相比对载体动态形变估计更为准确。互补滤波的传递测控算法与从惯导直接测量滤波相比更接近参考值。仿真结果说明:通过传递测控算法利用精确惯导辅助低成本动中通进行精确测控的方法有效可行。     

不同海况等级下传递对准杆臂效应的影响研究

复杂海况下传递对准受杆臂效应影响较大,主要体现在失准角发散程度和对准时间长短.为研究不同等级海况对杆臂效应的影响程度,本文基于分离建模的思想建立船舶六自由度模型,进而建立等效杆臂效应模型.仿真中在等效杆臂效应模型中采用速度匹配传递对准,对比分析中采用卡尔曼滤波、巴特沃斯低通滤波器补偿和计算补偿法三种方法,仿真结果表明:...     

空空导弹捷联惯导系统空中标定技术研究

针对空空导弹捷联惯导系统提出了一种空中标定方法。该方法是在载机空中飞行的过程中,利用机载主惯导到弹载子惯导的数据传递过程,利用卡尔曼滤波估计算出惯性器件误差的一种标定方法。通过数字仿真分析,该方法可以实现对陀螺常值漂移和加速度计常值偏置一定程度的标定,并能够延长其定期标定的周期。     

基于重力量测量的振动基座初始对准

针对传统解析法粗对准不能适用于动基座的问题,提出了一种基于重力量测的解析法动基座初始对准新方法。在导航时间中点处的惯性系中建立了中间坐标系;将载体系和导航系中的重力矢量投影到中间坐标系中,并对中间坐标系两侧的投影分别求和以及叉乘运算,得到的两个三维空间分别对应初始导航坐标系和初始载体坐标系,并利用所得三维空间完了成动基座条件下的初始对准;对几种不同工况下的对准过程进行了仿真对比。结果说明,该方法能够适用于动基座对准,在工程上易于实现,并对车载惯导系统实现行进间对准有一定指导意义。     

激光捷联惯导系统中惯性器件的测试方法

为了提高激光捷联惯导系统(LSINS)的导航精度,需要测试系统中惯性器件的模型参数。本文设计了一种利用双轴带温控箱速率转台的参数测试方法,测得了系统在各种环境温度下的参数。通过建模补偿有效地减小了LSINS的导航误差。实验结果表明本方法标定精度较高,适用于中等精度LSINS。     

激光陀螺捷联惯导系统减振功率谱分析

应用多体系统传递矩阵法,推导了激光陀螺捷联惯导减振系统各元件的传递方程和传递矩阵,建立了相应的多体系统动力学模型,获得了系统总传递方程、总传递矩阵和响应的功率谱密度.分别应用文中方法和通常振动分析方法,获得了随机输入条件下激光陀螺捷联惯导减振系统动态响应的功率谱密度,仿真结果对比表明了文中方法的有效性.文中方法无需建立系统总体动力学方程,计算速度快、建模灵活,为激光陀螺捷联惯导系统减振设计提供了新的技术手段.     

基于LabVIEW的捷联惯导测试系统的设计与实现

为了提高捷联惯导系统的精度,必须通过试验标定出系统中陀螺和加速度计的各误差参数,并对误差进行补偿。本文设计了一种捷联惯导测试系统,以工控机及数据采集与预处理系统为硬件平台采集捷联惯导的输出信号,上位机软件采用LabVIEW开发,对采集到的数据进行处理、显示及结果保存。最后,对捷联惯导系统进行了测试试验,试验结果表明该测试系统的正确性和可靠性,满足捷联惯导系统测试的技术要求,具有很强的应用价值和工程意义。     

基于神经网络的高精度空中对准算法研究

制导炮弹作为一类重要的精确制导武器,空中对准算法研究是其精确制导的关键环节,要求其对准精度高且对准时间快。在空中对准算法中,卡尔曼滤波是其中最通用的一种算法,卡尔曼滤波要求确切的数学模型和已知噪声的统计特性,但是在实际应用中,一些传感器建模误差、噪声统计特性不准确以及环境变化会降低计算精度,甚至产生发散。针对以上问题,该文提出了基于径向基（RBF）神经网络辅助卡尔曼滤波的空中对准方案,该方案结合神经网络强大的学习和预测能力,对卡尔曼滤波的输出状态进行实时调整,以提高系统的自适应性,并修正卡尔曼滤波器输出,以提高估计精度。通过仿真证明,与标准卡尔曼滤波算法相比,该方法能有效降低估计误差,提高导航精度。     

基于统一方程多种配置的GF-INS技术研究

采用加速度计取代陀螺仪作为惯性测量元件构建的无陀螺惯导系统（GF-INS），具有成本低、体积小、机动性能好等优点，已成为近年来惯性技术应用领域的研究热点。文中从理论上分析研究了GF-INS加速度计的输出方程，提出了基于统一方程的GF-INS解算的一般过程，并进行了理论推导。研究表明，不同加速度计配置方案只是选取了不同的参数，解算本质是一致的。结合国内外相关研究成果，对GF-INS的研究与发展提出了若干建议。     

图像对准系统中提高精度的软件补偿技术

本文根据分层制造对准系统的精度要求,研究了改善精度的软件补偿措施:设计了SUSAN和多帧平均降噪结合的无损滤波算法以减小滤波过程对标记图像产生的畸变;以频域能量谱函数作为系统的聚焦测度函数实现自动聚焦,消减了由离焦引入的对准误差;以校正残差均方差的大小和稳定性为依据确定了三次多项式畸变模型,校正后畸变引入标记定位误差小...     

无陀螺捷联惯导系统的安装误差辨识方法

根据无陀螺捷联惯导系统(GFSINS)的工作原理,推导了理想条件下和有加速度计安装误差条件下的角速度解算方程;推导了加速度计的安装位置误差所产生的加速度计的输出误差;在静基座条件下,通过旋转惯性测量单元坐标轴的方法改变其放置位置,建立了加速度计安装位置误差的辨识公式;数字仿真结果表明.所采用的加速度计安装误差的辨识方法有效,对辨识得到的安装误差进行补偿可以显著地提高角速度的解算精度.     

SINS在小型无人机测控方面的应用

为了满足小型无人机航姿系统设计需要,本文对捷联式惯导系统特点及其在小型无人机导航制导领域的应用进行了讨论,特别是对捷联惯导系统通过优化算法及由全球定位系统和捷联惯导系统组建的组合式导航系统进行了分析.讨论结果表明,捷联式惯导系统(包括以捷联式惯导系统为基础组建的组合式导航系统)能够满足无人机导航要求,在小型无人机领域具有很好的应用前景.     

无陀螺捷联惯导系统综述

结合国内外的文献资料,对无陀螺捷联惯导系统的研究进行了总结,重点讨论了无陀螺捷联惯导系统中的两个重要问题．即加速度配置方式和角速度解算方法,简要分析了无陀螺捷联惯导系统的误差和精度问题．最后对无陀螺捷联惯导系统的未来研究方向进行了展望．