微小型组合导航系统软硬件协同设计

针对机载制导武器对组合导航系统小体积、低功耗、高实时性以及高可靠性的要求,设计了组合导航系统双CPU总体方案。基于Zynq全可定制平台搭建了组合导航系统硬件环境。在分析组合导航系统软件结构的基础上,对任务块、任务优先级以及任务间的同步机制进行了合理设计;同时基于对组合导航滤波器内数据交换的分析,通过设置消息队列实现了任务间通信,且在保证数据一致性的同时,避免了“死锁”问题的出现。     

平流层飞艇运动分析与仿真

针对平流层飞艇自主运行的需要,对其稳定性、能控性以及运动特性进行了研究.基于飞艇非线性动力学模型,利用线性化方法判断稳定性并分析了结构能控性;以线性化模型为基础,采用模态分析方法,研究其运动特性;采用仿真方法分析了扰动和控制作用下飞艇的运动特性.研究得到飞艇运动是不稳定的,同时飞艇是结构能控的,其纵向运动分为摆动、缓慢阻尼和快速阻尼3个模态,横侧向运动包括偏航振荡和滚动衰减2个模态.飞艇运动特性分析可作为实际飞艇控制的设计参考.     

基于LabVIEW的石英音叉陀螺闭环驱动的实现

分析了石英音叉陀螺驱动端幅频相频特性,设计了LabVIEW控制算法,使陀螺工作在最佳频率点;首先根据机电等效理论得出陀螺等效电路中串联支路电流等效于驱动端叉指振动速度,且串联支路电流在不同频率点处对频率的敏感度不同,然后通过对陀螺进行扫频得到了陀螺驱动端幅频相频特性,最后,基于在谐振频率点附近陀螺驱动端相频特性呈线性关系,设计了LabVIEW控制算法;根据该算法.设置相位分别为0°和～4°,40min内这两个谐振频率点处驱动反馈信号的标准差分别为1.4728e-005v、1.9229e-005v(1σ),因此,0相位处为较理想工作点,设置参考相位为各个谐振频率点的对应相位,通过比较可确定陀螺的最佳谐振频率点,提高陀螺驱动端的振动稳定性.     

基于椭圆假设的磁强计罗差校正实验研究

基于MS-3型磁强计和GPS接收机,实现了真航向角的测量。设计出了基于中值滤波预处理和最佳椭圆假设的磁强计罗差补偿算法,辅助以GPS提供的位置信息得到磁偏角。在此基础上,设计了一组模拟不同类型干扰磁场的磁强计数据采集实验。实验结果表明：补偿后的磁强计航向误差可以减低到0．6°以内。     

Geometric precision evaluation methodology of multiple reference station network algorithms

To evaluate the performance of real time kinematic (RTK) network algorithms without applying actual measurements, a new method called geometric precision evaluation methodology (GPEM) based on covariance analysis was presented. Three types of multiple reference station interpolation algorithms, including partial derivation algorithm (PDA), linear interpolation algorithms (LIA) and least squares condition (LSC) were discussed and analyzed. The geometric dilution of precision (GDOP) was defined to describe the influence of the network geometry on the interpolation precision, and the different GDOP expressions of above-mentioned algorithms were deduced. In order to compare geometric precision characteristics among different multiple reference station network algorithms, a simulation was conducted, and the GDOP contours of these algorithms were enumerated. Finally, to confirm the validation of GPEM, an experiment was conducted using data from Unite State Continuously Operating Reference Stations (US-CORS), and the precision performances were calculated according to the real test data and GPEM, respectively. The results show that GPEM generates very accurate estimation of the performance compared to the real data test.     

改进谢别德插值方法在地磁图构建中的应用

构建地磁图是地磁/惯性组合导航研究的一项重要内容,为了提高地磁导航中地磁基准图的精度,本文分析研究了改进谢别德插值算法,简要概述了数字地磁图的构建原则,并将改进谢别德插值算法应用到地磁图构建中.通过实验验证,发现该方法与距离加权反比插值算法、克里格插值算法相比,具有较好的插值效果.由此,初步判定改进谢别德插值算法在地磁图构建中有较好的应用前景.     

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.     

机载激光雷达系统标定方法

机载激光雷达系统投入测量工作前首先要标定激光雷达与导航系统的安装偏差参数。首先利用激光雷达反射强度信息确定和检测控制区,接着通过控制区平均获取对应的控制点,并根据控制点量测构造包含偏差参数和导航参数信息的激光矢量量测方程,然后利用广义最小二乘法对噪声进行白化操作,最后进最小方差准则下的内方位参数估计。实验结果表明,算法能够有效抑制导航系统误差造成的系统矩阵不精确,在量测噪声放大和放宽小角度假设条件下的偏差参数估计优于传统方法。满足机载激光雷达系统标定对精度和鲁棒性的要求。     

代谢综合征与肱-踝脉搏波传导速度的相关性研究

研究了惯性测量组件和GPS测姿组件安装偏差关系的标定算法,利用双差载波相位测量内蕴的矢量转换关系对安装偏差矩阵进行估计.首先,分析了双差载波相位观测方程,将其转换为已知GPS基线矢量和对应双差载波相位观测在惯性测量组件载体系中的投影,将安装偏差矩阵表示为矢量方程参数;其次,根据矢量方程特性,将其归结为Wahba问题,并利用QUEST方法对耦合噪声条件下的安装偏差矩进行最优估计阵;最后利用仿真数据和实验数据验证了标定算法,并与其他方法进行了比较.分析表明,标定算法在精度和鲁棒性上都得到了提高,有很强的实用性.     

载波相位模糊度递推最小二乘逼近算法

针对目前常用的载波相位模糊度浮点解逼近算法存在收敛时间较长的缺点,利用递推最小二乘方法,对于单频载波相位双差模糊度进行递推解算,实现模糊度的快速逼近,加快了模糊度的搜索。实验结果表明,当采用单频GPS进行精密相对定位,采用本文模糊度逼近算法,使用伪距双差解作为初始值,静态条件下10s内模糊度浮点解收敛至真值整周模糊度的2个波长范围内,相对于传统算法大大加快了收敛时间,且适合实时解算。