GPS失效时组合导航系统修正方法研究

针对采用低成本惯性元件的MEMS-IMU/GPS组合导航系统在GPS信号长时间失效后系统趋于发散的问题,在研究捷联航姿解算算法、加速计测量姿态角算法和磁传感器解算航向角算法的基础上,提出将航姿辅助修正算法引入组合导航系统中,一旦系统检测到无效信号出现,则能自动切换到辅助修正状态,使导航结果被抑制在0.5°左右;通过半实物仿真实验,证明了该方法能够有效解决GPS信号长时间失效后系统发散问题,满足了在低成本MEMS惯性元件基础上的高精度导航要求。     

基于MEMS传感器的数字式航姿系统设计

针对传统的模拟平台式航姿系统的不足,设计并实现了基于微惯性传感器和微磁传感器的数字式捷联惯性航姿系统。结合四元数微分方程,利用一种以加速度计和磁航向为观测量的卡尔曼滤波器进行数据融合,实现了对陀螺漂移的修正。PC104作为导航计算机,安装了微软高性能嵌入式操作系统。实物静态和跟踪实验表明:该航姿系统简单可行,能够很好地满足航姿系统精度要求。     

某型飞机航姿系统综合检查仪的研究与设计

简述了航姿系统综合检查仪的功能、工作原理以及整体设计方案;采用SDC/DSC模块来发送和接收同步器信号,解决了航姿系统中轴角转换的数字化问题,使检测仪的体积大大减小的同时提高了航姿系统检测精度;提出了小波去噪抗干扰技术,滤除了交流电源产生的噪声;应用改进的广义似然比法和Wald序惯概率比法（SPRT）实现了对系统软故障的检测;本检查仪精度高,操作简单,使用方便,满足机务维护的要求.     

无人机姿态控制器设计及仿真

由于无人机模型的非线性和参数的时变性,传统PID方法设计的控制器动静态性能可能会变得很差,针对这种问题,设计了适合于某型无人机的模糊自适应姿态控制器;对于模糊控制器的隶属函数选择中盲目性的问题,利用粒子群优化算法对隶属函数进行智能寻优,降低设计过程中专家主观意向对控制器性能不确定性的影响;仿真结果表明,文章设计的控制器相对传统PID有更好的动静态性能,并且对于模型参数的时变性具有一定的鲁棒性.     

基于支持向量机的MEMS陀螺仪随机漂移补偿

针对传统方法的不足,将支持向量机应用于MEMS陀螺仪随机漂移的补偿。建立了支持向量机预测模型,通过相空间重构技术,将标量的随机漂移时间序列嵌入到一个辅助的相空间中进行模型的训练和测试,并使用最优化算法得到了核函数和预测模型的各项参数。训练和预测结果均表明,该方法具有很好的预测效果,是一种有效的MEMS陀螺仪随机漂移补偿方法。     

基于平方根容积卡尔曼滤波的SINS大失准角快速对准方法

为提高大失准角情况下捷联惯导方位失准角的收敛速度,提出了一种以水平速度误差和等效东向陀螺输出为观测量的快速对准方法。推导了基于欧拉平台误差角的非线性误差模型和非线性观测方程,采用平方根容积卡尔曼滤波作为非线性滤波器。数字仿真表明,新方法的方位失准角收敛速度明显优于常规方法,适用于三个失准角均为大角的情况。最后,针对对准精度提出几点看法和建议。     

单轴加速度计信息采集系统设计

为了实现对惯导系统中加速度计信号的采集,本文提出了一种新的单轴加速度计信息采集方案。该方案是将加速度计输出的电流信号通过采样电阻转化成电压信号,再由高精度A/D芯片进行模/数转换,在小电流情况下,运用切换采样电阻值的方式将小电流信号转换成大电压信号,从而充分利用了A/D芯片的量程,提高了加速度计信息采集精度。实验证明,该方法可以提高信号的采集精度,使得在小电流情况下加速度精度达到±1×10^-5g以内,满足了惯性导航系统的要求。     

自整角机轴角测量模块的设计

自整角机由于具有结构简单、工作可靠和精度高等特点,经常用于轴角的测量。但目前自整角机轴角测量模块都比较复杂,使用不方便,且价格较高。提出一种由单片机发出方波信号,经滤波放大后得到标准正弦波信号,用于自整角机转子激磁,然后,再由单片机测量定子绕组输出的感应电势来获得轴角的方法。根据该方法设计的轴角测量模块电路简单、工作可靠;测量结果以RS232串口输出,便于使用;测量精度高、实用性强。     

基于模糊PID的无人机姿态控制器的设计?

针对某型无人机控制器在非线性条件下动态性能欠佳的问题,把容易实现、鲁棒性好的PID控制法与智能模糊控制算法结合,设计出自适应模糊PID无人机姿态控制器。针对隶属度函数过度依赖专家经验的问题,运用遗传算法来优化隶属度函数,使控制效果达到优化。经过仿真验证,所设计的控制器不但有PID控制精度高、易于实现的优点,还有模糊控制器超调小、动态响应快等优点,并且提高了跟踪和抗干扰性能,可以完成准确快速的姿态控制。     

便携式检测设备测试数据压缩研究与实现

研究了便携式检测设备测试数据的压缩和解压问题.基于解压缩实现难易程度的折衷考虑,提出了基于Golomb算法的便携式检测设备的测试向量压缩方法,采用VHDL方法设计了相应的硬件解压缩电路,并且将其应用于便携式飞参检测设备.实际效果表明本文方法实现了测试数据的无损压缩,兼具有高压缩率和高解压速度.