捷联惯性部件的误差补偿

通过计算机仿真来探讨不同的加速度和角速度的飞行情况下，惯性部件的误差及误差实时补偿。     

惯性MEMS倾角测量误差补偿设计

利用ADI公司的MEMS陀螺仪ADXRS612和ADuC7026微控制器,对飞行器在垂直起降阶段进行姿态倾角测量。由于该陀螺仪随着时间的积累,会产生较大漂移,采用ADI公司的MEMS加速度计ADIS16210对倾角进行测量,并采用最小二乘拟合推算了陀螺仪漂移误差模型,以补偿陀螺仪漂移误差,提高了飞行器垂直起降时的姿态控制精度。     

捷联惯性测高误差分析

在一些不能采用气压高度表或卫星、雷达信号实时测高的特殊且飞行时间很短的场合，利用惯性测量单元进行高度实时测量成为一种主要手段。鉴于惯性测高的发散性，对惯性器件和初始对准信息的精度有严格要求。本文从惯性测高原理及其发散性出发，建立了计算捷联惯性测高的误差方程，结合某载体再入轨道参数。对影响捷联惯性测高误差的各因素对测高误差造成的影响进行了估计，为惯性器件的选型和初始对准参数的给定提供了依据。     

捷联惯性系统的误差及其特性分析

从捷联惯性系统的误差源出发,根据系统的误差方程,通过理论分析和仿真,阐述了各惯性传感器误差和初始误差对系统的影响,并在几种动态环境下对系统的误差特性进行了仿真。结果表明：与静态误差特性相比,系统的误差特性发生了较大的变化。     

捷联惯性测量装置全温度标定方法

为了提高捷联惯性测量装置(SIMU)的测量精度,在使用前必须对其进行标定,以确定SIMU的参数及性能指标.为此研究了一种SIMU的全温度标定方法,利用专用的测试设备对SIMU进行全温度标定试验.给出了SIMU的静态模型方程,详细介绍了模型方程中各参数的标定方法及具体的误差补偿计算方法,最后给出了SIMU综合性能指标的计算.经过多发SIMU的标定实验,结果表明:该标定方法有效地提高了SIMU的实际实用精度.     

MEMS微惯性组合静态误差建模与补偿

安装误差和温度是MEMS微惯性组合的主要误差源,这两种因素所引起的误差通常占系统总误差的90%以上。通过对微惯性组合的安装误差及温度因素的影响进行深入分析,构建了一种适用于低成本导航微惯性组合静态误差补偿模型。该模型是一种基于线性模型的改进型模型,模型复杂度低,按实验标定方法获取模型参数后可实时计算惯组输出,用于对MEMS微惯性组合实时性要求高的环境中。并且,通过对模型深入分析,巧妙设计标定方法,大大简化了该模型的标定步骤,使模型参数的获取更为方便。为了论证模型正确性,进行了标定实验,实验结果表明模型是切实可靠的。     

全自动晶圆磨边机平面度误差测量与评定

提出了在全自动晶圆磨边设备中对晶圆平面度误差的等角度单圆周测量方案,讲述了最小二乘法的算法原理;并根据最小二乘法的算法原理,基于Matlab软件编写平面度误差评定及其结果的可视化程序;运行程序对全自动磨边机测量的数据进行处理,程序运行结果表明,该算法运行稳定可靠,能够快速确定最小二乘法平面方程和评定平面度误差。     

激光捷联惯导系统高阶误差模型的建立与分析

针对弹道导弹、火箭的工作环境存在剧烈振动的情况,研究了激光陀螺捷联惯导系统在线振动环境下的误差传播特性,指出加速度计二次项误差对导航精度有重大影响,建立了包括加速度计二次项误差的31阶误差模型。为了评价该模型的准确性,设计了静态和线振动仿真实验,将其与不考虑二次项误差的28阶误差模型进行了比较。仿真结果表明:静态时,两种模型准确度相当;当系统工作环境存在线振动时,建立的31阶误差模型比28阶误差模型准确度提高约5倍。     

微惯性测量单元设计及抗高过载性能分析

针对高过载环境下制导弹药内部空间约束及运动参数难以精确测量的问题,该文设计了一种框架式嵌入结构型的微惯性测量单元(MIMU)结构。MIMU由三轴微机械陀螺仪和三轴微机械加速度传感器组成,通过合理配置传感器的安装方式和优化内部空间布局,极大地减小了MIMU的质量和体积。整体结构采用高强度金属材料和特殊的灌封工艺,保证了MIMU抗高过载性能。通过有限元仿真与分析表明,所设计的MIMU结构可满足不小于20 000g(g=9.8 m/s²)的过载冲击。最后在靶场通过搭载某型号试验弹进行炮射过载实验,其实验结果表明,该文所设计的MIMU具备抗高过载能力,满足制导弹药高过载要求。     

捷联惯导系统速度误差补偿实用算法

捷联式惯性导航系统在姿态矩阵和位置矩阵的解算中会产生滞后误差,由于真实参考坐标系和计算参考坐标系在实际系统中并不重合也将产生计算误差,为此须对速度误差进行补偿.该文提出将速度计算分做两步进行,先在机体坐标系里完成带补偿的速度增量计算,再在游动坐标系里实现由惯导基本方程得到的速度计算公式.实际试验表明,这种实用算法比常规的速度计算方法有效改善了系统的定位精度.     

采用UKF的光学捷联导引头刻度尺误差补偿方法

针对光学捷联导引头刻度尺误差带来的隔离度问题,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的刻度尺误差实时补偿方法.分析了刻度尺误差引起隔离度问题的机理,由弹目相对运动方程以及光学捷联导引头量测方程建立了考虑刻度尺误差影响的非线性滤波模型,采用UKF滤波算法,对刻度尺系数进行估计,并用所提出的补偿方法进行实时补偿,最后进行了数学仿真及半实物仿真验证.仿真结果表明:所提方法能够有效地估计出刻度尺系数,经补偿后改善了系统的稳定性,同时提高了制导精度.     

车载捷联惯导系统粗对准中摆动误差补偿研究

分析了在风吹或地面松软等情况下,车体摆动干扰的特点,提出了一种车载捷联惯导系统补偿摆动误差,实现粗对准的方法:利用加速度计输出信息修正陀螺信号,然后采用修正后的陀螺信息和加速度计的平均信息,实现初始粗对准。仿真结果表明,该补偿方法基本消除了车体摆动干扰影响,补偿后的粗对准结果与静基座粗对准结果相当,从而在车体摆动情况下缩短了精对准时间,提高了对准精度。     

惯性制导系统误差补偿评估模型研究

对惯性制导系统误差进行补偿是提高导弹射击精度的简单有效途径,研究补偿效果的前提是系统误差模型和噪声模型的确定。通过研究飞行工作环境变化导致的系统模型差异,结合惯性制导实时补偿方法,提出了基于工程背景的误差补偿和补偿评估模型的选取方法。仿真分析表明此方法有利于验后误差系数的分离和补偿精度的评估。     

基于误差补偿原理对木材上料实验台理论分析与实验研究

利用激光位移传感器对搭建木材上料实验台进行三轴定位精度检测,通过分析结果计算出误差差值。然后利用最小二乘法进行拟合误差曲线,借助MATLAB软件来数值分析。将误差补偿曲线编写进控制器,通过预先输入补偿量的方式降低误差。通过实验分析证实了误差补偿方法理论的准确性和可行性,有效提高了试验台的运动精度。     

MEMS惯性测量系统安装误差分析与补偿

针对实际工程应用中微惯性测量组合与惯性测量系统之间的安装误差会影响载体测量精度的问题,提出一种有效补偿安装误差角的方法。在分析微惯性测量组合与系统间安装误差角产生机理的基础上,建立了安装误差模型,推导了求解安装误差角的方法。通过三轴位置速率摇摆温控转台实验验证了安装误差角求解算法和安装误差角建模补偿方法的正确性和有效性。实验结果表明该方法能够很好地补偿微惯性测量组合与系统之间的安装误差角,将惯性测量系统的姿态测量精度提高1～2个数量级,具有很强的工程应用性价值。     

脱靶量建模与测量方法研究

提出了一种对雷达测量数据进行处理而得到双目标脱靶量的算法，该算法建立在精确的空间运动模型的基础上，对雷达数据处理所得的弹目之间的距离平方进行非线性拟合，进而对拟合曲线求导并进行零点搜索得到脱靶时刻，之后在三维方向上再次拟合并内插得到矢量脱靶量和标量脱靶量。仿真实验表明，该算法具有很好的精度和稳定性，可在实际应用中提供有效数据。     

激光陀螺捷联惯性导航系统的精密温控设计与验证

在激光陀螺捷联惯性导航系统的工作过程中,外界环境温度的变化会对系统内加速度计的测量精度产生干扰,进而影响导航精度。因此为了提高捷联惯性导航系统的导航精度,需要对其工作环境进行精密的温度控制。根据对捷联惯性导航系统中加速度计的热学分析,可以得知当温控精度达到 0.01 ℃时,加速度计的输出精度可以达到 1×10^-5 m/s² 。本文对加速度计的误差特性进行了理论分析,同时搭建了一套多级精密温度控制系统,通过理论分析与基于实际温控系统的实验,验证了温度控制的理论并且研究了其在不同工作环境下的工作性能。     

激光陀螺捷联惯导中陀螺比例因子误差补偿技术

为了提高激光陀螺捷联惯性导航系统的导航精度,对激光陀螺的原理进行了分析和说明,重点对影响陀螺比例因子误差因素进行分析,在此基础上建立了误差补偿的精确数学模型,并针对某型激光陀螺进行了误差分析。分析结果表明,惯导系统激光陀螺的比例因子与材料介质、温度、腔长等相关,除了采用稳频技术,还需要采用旋转调制技术提高测量数据精度。转台仿真和实际测试结果证明,该比例因子修正的方法方便、可靠,姿态精度可提高约8.7″,对提高惯导测量精度具有重要意义。     

光栅角编码器偏心误差修正方法研究

为了减小光栅角编码器偏心误差的影响,提高光栅角编码器角度测量的精度,对偏心误差的修正方法进行了研究。通过对光栅角编码器测角原理和偏心误差产生原因的分析,建立了偏心误差模型。并根据偏心误差模型的特点,对其进行简化,得到易于数学计算的偏心误差修正模型。以平行光管和23面棱体为基准,得到存在偏心误差的一组光栅角编码器测量数据。使用线性最小二乘参数选择准则,对偏心误差修正模型中的参数进行优化计算,得到修正模型中的参数,完成对光栅角编码器误差偏心的修正。通过误差修正试验和精度验证试验,表明经过偏心误差修正,系统测量精度优于±13″。修正方法达到了补偿误差的目的,提高了光栅角编码器的测量精度,满足了高精度角度测量的要求。