有限状态机在捷联惯导系统软件设计中的应用

对有限状态机在捷联惯导系统中的应用作了比较全面的论述.首先,对有限状态机的数学模型进行介绍,然后分析了捷联惯导系统的一般组成和捷联惯导软件的特点.最后,详细介绍了有限状态机在捷联惯导系统软件设计中的应用.     

平流层飞艇静升力分析

研究飞行器在平流层定点悬停定位问题,平流层飞艇运行环境复杂多变,静升力的确定有一定难度.为保持飞行器飞行到指定高度,采用理论分析方法建立了静升力的数学模型,根据标准大气环境下平流层飞艇总静升力随飞行高度的变化规律,以及实际环境中温度变化对总静升力的影响;分析了净静升力与压差百分比、压力高度处副气囊体积比、温度和飞行高度的变化关系.利用Matlab软件平台进行了仿真分析,结果表明所建立的模型能够准确描述各因素对静升力的影响,从而为平流层飞艇的总体设计提供依据.     

一种基于平面消影点的摄像机定标方法

摄像机定标是计算机视觉中一个非常重要的问题.对CCD/INS复合末制导系统中摄像机定标问题进行了研究.文中介绍了一种基于平面消影点的摄像机定标方法.该方法从消影点的基本性质和方形平面模板的几何特征出发,推导并证明了正交消影点之间的约束关系式,从这个正交约束中可以解析地求出摄像机的有效焦距.消影点从3D-2D的对应点坐标中解算求得,相比于图像处理方法具有更好的抗干扰性.方法原理简单、实现方便,仿真实验和真实图像实验结果均验证了该方法的有效性.     

从潜艇磁测数据中分离地磁场的研究

传感器实测数据中提取出真实的地磁场成分是水下地磁导航研究的一个难点.采用有限元计算软件ANSYS进行了仿真研究.分别研究了X、Y、Z磁场激励下,潜艇磁化磁场特性;绘出了潜艇某截面上的磁场分布,给出沿某曲线的磁场分布;发现激励磁场与潜艇磁场之间满足线性关系并给出线性转换系数沿某直线的分布状况;还研究了任意方向磁场激励下,得到激励磁场与潜艇磁场之间的线性转换矩阵,初步解决了从测量数据中提取地磁场的问题.     

基于自适应滤波器的MIMU/GPS组合系统的研究

设计了微惯性测量单元/卫星导航(MIMU/GPS)组合导航系统原理样机。针对低成本MIMU/GPS组合导航中的Kalman滤波器设计滤波参数(包括系统噪声方差阵Q和测量噪声协方差阵R)影响的问题,系统的分析了Kalman滤波器参数的选取对系统状态变量的估计精度和收敛性能的影响。根据分析设计了自适应估计技术的Kalman滤波器。试验结果表明:对于低成本MIMU/GPS组合导航采用自适应估计技术估计可得到满意的性能,在静态条件下,位置精度优于5 m(标准差),速度精度优于0.1 m/s;系统提供水平姿态角精度优于0.2°;航向角精度优于0.5°(磁罗盘辅助)。     

基于支持向量机的地磁辅助导航匹配区域选取准则

为综合考虑地磁标准差、地磁费歇信息量、地磁编码失真量等特征参数对选取结果的影响,研究基于支持向量机的地磁匹配区域选取方法。先计算地磁特征参数,准确有效地表示地磁信息;再选择合适的训练样本集,并通过选择合适的核函数及核函数参数,实现了匹配区域及非匹配区域的正确分类;最后,将测试样本集作为检验核数据对分类器效果进行检验,并根据总体精度和第二类错误率的大小选择合适的核函数参数,通过测量的地磁数据进一步进行了验证。结果表明,该方法分类简单,适应性强,能够进行匹配区域的正确选择。     

基于小波-卡尔曼混合滤波的激光陀螺信号处理

激光陀螺信号处理采用基于小波-卡尔曼混合滤波法.将陀螺信号的小波系数作为系统的新状态,并将小波基状态模型中信号的变化转为尺度和小波函数的变化,再用卡尔曼滤波在线算法估算系统新状态的最小均方.INS/DR组合导航实验表明此方法可滤掉尖峰点,小波系数变化幅度小,可提高系统导航精度.     

北斗定位技术改进方案分析与比较

分析了目前北斗系统定位技术的基本原理和不足，对主要的北斗定位技术改进方案进行了比较和分析，指出充分利用三颗地球静止卫星的伪距和载波相位信息与惯导组合，可以建立性能和精度较好的无源定位系统。仿真和实验的结果表明，这种方案切实可行，并具有较高的精度。     

压电陶瓷驱动机抖激光陀螺抖动特性仿真分析

二频机抖激光陀螺由于静态锁区和动态锁区的客观存在,要求光学谐振腔体不仅要绕敏感轴作正弦抖动,还要按一定的随机规律改变抖动幅度.二频机抖激光陀螺捷联惯导系统机械结构较复杂,很难通过解析法求解其振动特性,采用有限元法对二频机抖激光陀螺抖动特性的仿真方法进行研究.对激光陀螺的关键点进行激光测振实验,对激光陀螺的输出信号进行了高频采样;并对所得采样数据进行功率谱分析,证明了仿真方法的正确性.采用该方法对激光陀螺工作状态进行动力学仿真,可获得工作状态下任意位置的动力学参数,对分析激光陀螺及捷联系统因抖动而产生的误差有重要意义.     

石英音叉陀螺等效参数的测量与分析

分析了石英音叉陀螺连接电路中采样电阻的等效电容(电容特性)对测试的影响,求出了陀螺等效参数,找出了理想工作点.根据陀螺连接电路,针对考虑和不考虑采样电阻的等效电容两种情况进行建模,利用基于初等反射阵(Householder矩阵)变换的最小二乘法求出陀螺两组等效参数,通过仿真对比说明了采样电阻的等效电阻对测试结果有影响,测试中必须考虑.通过求得的参数进行仿真研究,说明了陀螺的真实串联谐振频点为陀螺的理想工作点.