捷联式惯导系统动态误差分析

根据捷联式惯性导航系统误差方程,分析了载体运动状态下系统的动态误差特性,并讨论了陀螺漂移、加速度计零位误差及初始误差对系统误差的作用。仿真数据由轨迹发生器产生,与以往的仿真方法相比,此方法接近实际情况,更能全面分析系统动态误差特性。     

基于加权指数平滑的里程仪故障检测方法

车载定位定向系统行进过程中滑行或打滑时,里程仪输出故障会显著降低系统精度.文中将惯性导航系统与里程仪的速度之差映射至有限区间,利用加权指数平滑的思想设计了检测时间窗随故障幅值自适应调整的里程仪故障在线检测方法.仿真结果表明,里程仪短时故障时,文中方法能够有效检测并及时告警,利用惯性导航系统速度隔离里程仪输出;故障消除后又能迅速解除故障警戒,恢复正常组合导航,提高了系统精度和可靠性.     

基于重力矢量积分的SINS对准算法误差分析

针对基于重力矢量积分的捷联惯导初始对准算法,分析了惯性器件误差和线运动干扰对对准精度的影响。推导了惯性器件误差与对准失准角之间的解析表达关系,指出可从初始欧拉角估计值中提取陀螺漂移信息,实现陀螺的在线标定。理论分析表明,该算法将传统解析对准算法对角运动的敏感转化为对线运动的敏感,线运动干扰成为影响算法对准精度的主要因素。仿真试验验证了上述分析的合理性。     

基于UKF的星光角距卫星自主导航方法研究

介绍了星光角距卫星自主导航的方法,该方法利用高精度的CCD星敏感器结合红外地球敏感器直接测算出星光与地心夹角(星光角距),从而实现对卫星的精确导航.通过仿真计算,比较了分别采用EKF(Extended Kalman Filter)和UKF(Unscented Kalman Filter)估计卫星位置及速度的滤波效果.结果表明,UKF收敛快,精度高.这是由于卫星自主导航系统是非线性系统,UKF利用UT变换完成时间更新,应用最小方差估计进行量测更新,不存在EKF中由于线性化而带来的较大的高阶截断误差.     

基于时间延迟的GPS辅助空中快速对准算法

目前动基座对准问题的解决方案大都基于惯性系,但这些方案需要存储导航期间惯性系矢量信息,且大都没有考虑时间延迟的存在。文中通过插值、外推的方法对GPS时间延迟进行补偿,然后通过机载动基座快速最优姿态矩阵(fast optimal attitude matrix,FOAM)对准算法进行快速空中对准。最后通过仿真表明,经过时间延迟补偿的对准结果明显优于未经过补偿的。     

SINS辅助GPS检测技术在弹载组合导航中的应用

针对弹载SINS/GPS深组合导航系统提出一种动态检测GPS信号有效性的方法。推导了基于卡尔曼滤波理论和GPS伪距、伪距率量测的SINS/GPS深组合导航算法,通过分析滤波器残差统计特性设计了基于残差χ2检验的GPS信号故障检测算法和基于切比雪夫大数定理的GPS信号故障隔离算法。理论和仿真分析表明:利用SINS辅助GPS故障检测可进一步提高深组合导航系统的动态抗干扰能力,在GPS单颗或多颗卫星数据出现故障的条件下有效保障组合导航系统的导航精度。     

修正Rodrigues参数在某型导弹捷联惯性制导中的应用

介绍了修正罗德里格参数(MRP),分析比较了姿态表示参数修正罗德里格参数和四元数的算法特点.通过仿真计算,比较了分别用修正罗德里格参数和四元数作为姿态表示参数在某型导弹捷联惯性制导中的应用,采用卡尔曼滤波估计了导弹航向、姿态及相应角速率的滤波效果.结果表明,用修正罗德里格参数法的姿态解算精度比用四元数法的姿态解算精度高,且计算效率明显优于四元数算法,计算量仅相当于四元数算法的一半,这是由于四元数的规范化条件(即模值为1),在姿态确定中会导致误差协方差阵奇异,而修正罗德里格参数虽然不是全局非奇异的,但是可以通过切换方法解决奇异性问题.     

极区航空导航综述

极区导航技术是保证极区安全可靠飞行的必要手段,通过对极区导航影响因素的分析,阐述了极区导航发展的早期面临的两个主要问题:地理经线快速收敛于极点导致无可用的航向参考线和缺少实用的可替代磁罗盘的航向跟踪测量设备。为解决上述两大难题,极区导航经历了"早期时代"、"翡翠时代"和"自动化时代"三个发展时期,最终确定格网和陀螺是当时也是目前极区导航的最佳方案。目前,惯性导航系统是极区导航的核心设备,为此着重分析了适合极区用的极圈惯导编排方案、横向惯导编排方案和格网惯导编排方案,并介绍了三种编排方案的优缺点。最后,对全文进行了总结和展望,旨在加强研究者的交流,进一步促进国内极区导航技术的发展。     

光纤捷联惯导系统温度效应补偿研究

光纤捷联惯导系统中的惯性器件零偏及标度因数受温度变化影响异常显著,文中提出了一种光纤陀螺和加速度计零偏及标度因数的温度效应补偿模型,该模型中参数取值通过全温范围内的转台试验获得,通过对导航试验结果分析表明,文中补偿模型能够有效地降低捷联惯导系统误差,提高导航精度.