半捷联惯导系统轴向角度安装误差分析与补偿

针对半捷联惯性测量系统中轴向角度安装误差影响系统姿态测量精度的问题,分析了轴向角度安装误差的来源、产生机理及其对姿态测量精度的影响规律,并从理论上推导了其数学表达式。在此基础上,提出了轴向角度安装误差的分级补偿方法。该方法的核心思想是,根据轴向角度安装误差产生的原理和作用机理不同,依次对其补偿。地面实测试验表明,对轴向角度安装误差的补偿方法是正确和有效的,利用该补偿方法可以将轴向角度安装误差引起的周期性姿态测量误差由0.32°减小到0.05°以内,减小幅度达1个数量级,显著地提高了系统的解算精度。     

数字控制正激变换器设计实现

针对常规正激变换器输出电压数值调整困难,模拟反馈系统实现倚重经验,电源控制电路不够智能化的问题,提出一种由数字信号处理器控制的正激变化电路。该电路能够根据反馈信号快速调整控制参数,提高了输出电压稳定性,提高了电源的抗干扰能力。通过在不同负载下进行试验,证明该变换器具有参数调整智能化程度高、抗干扰能力强的特点。     

基于MIMU/GPS/EC的联邦卡尔曼滤波器设计

针对组合导航系统高精度、高容错性、高可靠性的实际应用要求,提出了基于MIMU/GPS/电子罗盘的组合导航方案,设计并实现了位置、速度、姿态分别组合的无重置式联邦滤波器,各子滤波器相互独立工作,无反馈重置带来的相互影响,保证了系统最高的容错性能和较高的精度.仿真试验结果表明,所设计的基于MIMU/GPS/电子罗盘的联邦滤波算法能够有效抑制纯惯导的误差发散问题,具有计算量小、容错性高、精度高等特点,有着广阔的应用前景.     

一种导航地图匹配算法

在分析影响地图匹配算法实时性、鲁棒性及匹配精度因素的基础上,依据车辆运动的连续性,引入道路网络的分块思想,并利用车辆行驶的位置和方向信息及实际道路网络的拓扑特性,提出一种时间复杂度为O(c)的新型快速地图匹配算法.对实际跑车数据的仿真结果表明:该算法的匹配正确率不低于95%,单点匹配时间不超过0.01 ms.     

一种多边形道路网络拓扑生成算法的设计与实现

在分析多边形道路网络组成特点的基础上,提出一种生成多边形道路网络拓扑结构的有效算法,给出了该算法详细的设计与实现过程.算法的基本思想是先对多边形道路网络进行三角剖分,然后生成其中轴线,最后由中轴线生成其拓扑结构.实验结果表明所提算法是正确和有效的.     

基于椭球拟合的三轴磁传感器快速标定补偿方法

考虑到现有多轴磁传感器的标定补偿方法中普遍存在操作时间长、计算量较大、标定设备要求高、场地要求面积大等问题,提出一种基于椭球拟合的三轴磁传感器误差标定补偿方法。首先,分析传感器误差产生机理,并在此基础上,建立传感器误差模型,推导出各误差系数的计算公式,并利用椭球拟合的方法对三轴磁传感器进行测试标定与误差补偿。实验结果表明,该方法能够正确、有效地标定补偿三轴磁传感器的不正交误差、灵敏度误差以及零偏误差,具有操作简捷、省时、精度高等特点。     

半捷联微惯性测量系统同轴度误差解析评定

半捷联微惯性测量方法的提出为高旋弹药飞行姿态的高精度测量提供了一种全新的解决方案,而复杂的半捷联机械结构又给测量系统带来了不可忽略的同轴度问题。针对半捷联系统的同轴度问题,在介绍半捷联微惯性测量系统基本组成结构与工作原理的基础上,分别提出了适用于半捷联系统外筒与内筒的同轴度解析评定方法。其中,外筒的同轴度测定方法参考现有标准测量方法,而内筒的同轴度测定,则是在推导存在同轴度误差角时微惯性测量组合（MIMU）输出模型的基础上,详细设计了适合半捷联内筒同轴度的动态标定方法,利用系统自身组部件完成了同轴度误差角标定,并在实验条件下对径向陀螺输出作了误差补偿,验证了该方法的可行性,最终完成了半捷联微惯性测量系统同轴度误差的综合解析评定。     

弹丸锥形运动对半捷联稳定平台稳定性的影响分析

为解决弹丸锥形运动的存在导致半捷联稳定平台摆动角速率增大的问题,对带动稳定平台发生摆动的轴承摩擦力矩变化规律进行分析。以SKF轴承摩擦力矩计算模型为基础,用龙格库 塔法对弹丸锥形运动情况下的轴承摩擦力矩进行仿真,结合文献［1］分析的稳定平台工作原理得到锥形运动情况下半捷联稳定平台摆动角速率的理论值。为了对理论分析验证,进行了地面半物理试验,将试验数据与理论仿真数据的频谱分析结果对比,发现二者都存在频率与幅值相一致的高低频段角速率,且低频角速率的频率恒定,高频角速率的频率与弹丸滚转角速率的频率一致。从而说明半捷联稳定平台摆动角速率的增加是由于弹丸锥形运动导致稳定平台俯仰角以及轴承所受压力发生变化,引起轴承摩擦力矩随弹丸滚转角速率同频变化,最终使稳定平台叠加高频角速率所致。