基于光学测角和无线数据传输技术的传递对准

为了解决动基座传递对准中航向角估计困难的问题,提出了基于光学测角和无线数据传输技术的传递对准技术方案。通过对航母舰体挠曲变形模型的建立和对光学测角原理的分析,构建了相应的卡尔曼滤波器。仿真结果表明,利用卡尔曼滤波能够估计出姿态误差角和光学测量装置自身的等效零偏。当对光学测量装置的等效零偏补偿之后,航母在匀速航行条件下,姿态误差和速度误差都可以得到快速的收敛,其中航向角误差可以在4 s内收敛到0.7'以内,明显提高了子惯导航向角的对准速度。     

载车SINS/OD杆臂在线补偿算法

在捷联惯性导航系统与里程计构成的车载组合导航系统中,考虑到工程实际,往往将里程计安装在载车前轮,而将惯性测量单元安装在车辆的其他任何位置,比如车的尾部。由于空间布局的不重合将导致里程计和惯性导航系统得到的车速真实信息并不相同,此即车载杆臂效应。为了实现高精度的车载组合导航,必须将此杆臂效应精确补偿。提出首先将载车杆臂列入组合导航系统状态,利用实际跑车机动对其进行精确估计,进而利用估计结果对里程计速度量测进行修正,从而提高整个组合导航系统的精度。跑车试验证明了该方案的有效性。     

变维数滤波器在捷联惯导系统级标定中的应用

系统级标定技术具有不依赖转台精度、对减振器形变不敏感等优点,现已广泛应用于中、高精度捷联惯导系统的自标定当中。系统级标定一般以导航模式下的速度误差或速度误差的微分作为量测量,结合卡尔曼滤波技术能够实现系统误差参数计算的自动化。基于速度量测的系统级标定算法,其陀螺仪零位的估计精度受限于标定过程中加速度计零位的稳定性。提出一种角速度量测的变维数卡尔曼滤波器实现方法,仅通过改变滤波参数的设置就能够实现对陀螺仪零位的准确估计,无需额外的陀螺仪零位测试试验。最后,多组重复标定试验标定,改进的标定方案其陀螺零位的估计精度要高于传统方法。跑车试验也证明了算法的有效性。     

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。     

小波域阈值滤波在基于惯性系对准中的应用

当对准环境中存在不确定的角晃动和线振动干扰时,针对直接利用加速度计在不同时刻输出的比力信息进行基于惯性系的初始对准,姿态误差收敛过程振荡剧烈、对准精度低等问题,提出将2代小波半软阈值滤波方法应用到初始对准中以减小环境噪声对载体惯性系量测矢量的影响。实验结果表明,小波域阈值滤波可以有效地抑制量测矢量的高频噪声,惯导系统对准在受到较大干扰时,大约在4 min时能达到极限精度,且与传统方案相比方位误差角收敛过程平稳。