船用捷联惯性导航系统姿态算法精度评估研究

分析了捷联惯性导航系统姿态解算中不可交换性误差产生原因,提出并分析了一种旋转矢量误差估计模型,并从该模型出发推导了几种高精度的捷联姿态算法,提出了由角速度提取角增量的梯形算法。以船舶为应用对象,进行了数字仿真和算法精度分析比较,结果表明:等效旋转矢量法和梯形算法可以提高系统的姿态解算精度。

组合导航中模糊自适应Kalman滤波算法分析

以SINS/GPS组合导航系统为背景,在对Kalman滤波原理和工程应用进行深入分析的基础上,总结了该方法的不足,提出了应用神经网络和模糊推理技术对系统噪声、观测噪声和其相关阵进行直接调控的方法。该方法根据新息和新息方差的变化,实时调整自适应因子,间接改变Kalman滤波器的当前观测量和过去信息的比例关系。仿真结果表明,该算法对模型和噪声干扰有较强的自适应性,能够有效抑制滤波发散,在不损失原有精度的前提下,提高了系统的鲁棒性。

VxWorks环境下捷联惯导系统的软件设计

介绍了VxWorks实时操作系统实时性和多任务环境的特性。在分析了捷联惯导系统基本原理的基础上,提出捷联惯导系统各个任务模块的划分原则,介绍了各个任务的优先级别和触发方式,提出了各个任务间的通信手段与同步方法。此外,还给出了在PC-104嵌入式计算机上,应用VxWorks实时操作系统成功开发捷联惯导系统软件的实例。

VxWorks环境下基于TCP/IP协议的多网卡数据传输与双网卡冗余设计

利用实时操作系统VxW orks提供的标准socket接口和多任务机制,实现了基于TCP/IP协议的多网卡数据通讯;在应用程序中通过对网卡的动态添加删减,实现了双网卡共享IP和物理地址的冗余备份。介绍了在VxW orks环境下,PC-104寄生网卡82559与双NE2000的多网卡数据传输和双NE2000网卡的冗余备份。在应用程序中实现对冗余网卡驱动的添加删减,避免了对BSP底层驱动的二次开发,缩短了开发周期和费用,具有较强的实用价值。

Vx Works环境下组合导航实时通讯软件的设计

针对组合导航系统的具体组成结构,提出了组合导航系统实时通讯的具体要求。在分析了VxWorks的多任务环境和中断特点后,利用TCP/IP协议支持的套接字实现了网络通讯编程,利用VxWorks提供网络函数实现了双网卡冗余备份,完成了基于VxWorks的组合导航实时通讯软件的设计。