弹载SINS/GPS组合自对准方法

针对弹载大动态推力、爆炸冲击与高速飞行无姿态辅助的SINS/GPS组合系统初始对准问题,引入基于惯性系动态初始对准方法,剖析大动态场景下影响姿态角对准精度的主要因素,提出用大动态特征值实现对准开始时间与结束时间的自动辅助判断策略。试验与仿真结果表明,SVD和TRIAD两种算法都对大动态SINS/GPS组合自对准具有一定的适应性;大动态特征值决策辅助的SVD算法能提高过程机动下姿态角对准精度,较TRIAD算法和无动态特征值辅助下的SVD算法的动态适应能力更强、精度更高,尤其是在采用中低等精度的SINS空中动态下SINS/GPS组合自对准精度较地面静态或地面晃动下自对准精度高。

慢旋再入体联锁滚转共振特征量的提取及检测

针对小型化慢旋再入飞行体在再入过程中有可能发生的联锁滚转共振现象,从六自由度弹道方程出发,建立了一种联锁滚转共振的搜索模型;对联锁滚转共振时的轨道参数进行了搜索计算,提取出易于检测和识别的特征参数;在此基础上提出了一种易于工程实现的联锁滚转共振特征参数的检测方法,并对联锁滚转共振特征参数检测装置进行了设计和仿真,最后给出了实验室半实物仿真的结果。

捷联惯性测量单元配置方案及比较

在多加速度计测量运动体角运动信息原理的基础上,对无陀螺和单陀螺捷联惯性测量单元的配置方式进行了研究,给出了20多种配置方式;对几种典型配置方式进行了误差分析和比较,得出如下结论:①适当的9加速度计方案和单陀螺方案具有同一数量级精度;②载体转动角速度Ω=10 rad/s,加速度计安装点距载体质量中心距离ρ=20 cm,惯性测量单元连续工作30 s钟情况下,在无陀螺和单陀螺捷联方案中,要求加速度计综合精度约为1.2×10-6m/s2;最后,文章给出了一种新的测量高速三维转动体运动信息的6加速度计无陀螺方案。

渐消记忆自适应滤波在传递对准中的应用

针对模型存在误差或状态突变下传递对准精度误差较大甚至发散等问题,提出了基于渐消记忆自适应卡尔曼滤波的传递对准方法,以设计的"速度+积分角速度"匹配模式为例进行仿真分析。仿真结果表明:基于渐消记忆自适应卡尔曼滤波的方法同经典卡尔曼滤波算法相比提高了传递对准的精度和收敛速度,是解决模型存在较大误差或状态突变下的传递对准问题的一种有效方法。

两种H_∞滤波在SINS/GPS组合导航系统中的适应性

针对H∞鲁棒滤波实现算法在SINS/GPS组合导航系统中的适应性问题,将中央H∞滤波和次优后置H∞滤波用于开环SINS/GPS组合系统和闭环SINS/GPS组合系统中,进行滤波校正,结果表明:中央H∞滤波适于用在开环SINS/GPS组合系统中,次优后置H∞滤波适于用在闭环SINS/GPS组合系统。该结论可对组合导航系统中滤波算法的选取提供参考。

侵彻武器用MEMS大g值加速度计

侵彻武器穿入地面等坚硬物质的加速度可达重力加速度的2万倍至几十万倍,要求所用加速度传感器既能抗击该工作环境,又能识别冲击与钻入的整个过程。美国侵彻武器用MEMS大g值加速度计属电容传感器,其工作原理采用2个电参数完全相同的电容,1个作检测电容,1个作参考电容,将被测加速度值的变化转换成电容量的变化而实现。该加速度计由结构单元和信号处理电路组成。实验结果表明,尚需对2组成部分进一步集成,对机械静电阻尼进行优化,对封装深入研究。

影响弹丸侵彻性能的因素分析及引信方案探讨

从硬目标灵巧引信方案设计的角度出发,提出并分析了影响高G值加速度计所敏感的加速度值的几个关键因素:目标介质、着角、着速、加速度传感器安装位置、运载平台等对弹体倾彻性能的影响;在分析的基础上,对硬目标灵巧引信进行了初步的方案探讨;最后,给出了一设计实例。

捷联惯性测高误差分析

在一些不能采用气压高度表或卫星、雷达信号实时测高的特殊且飞行时间很短的场合,利用惯性测量单元进行高度实时测量成为一种主要手段。鉴于惯性测高的发散性,对惯性器件和初始对准信息的精度有严格要求。本文从惯性测高原理及其发散性出发,建立了计算捷联惯性测高的误差方程,结合某载体再入轨道参数,对影响捷联惯性测高误差的各因素对测高误差造成的影响进行了估计,为惯性器件的选型和初始对准参数的给定提供了依据。

微带天线对GPS卫星的可视性计算方法

在空中高动态飞行的旋转载体内GPS接收微带天线安装于载体内随动平台上是一较佳的选择方案,载体本身和地球是影响该微带天线对GPS卫星可视与否的主要因素。针对此,在坐标转换理论的基础上,结合载体的飞行环境,从理论的角度推导了在载体和地球遮挡下,微带天线对卫星的可视性条件及计算方法;结合GPS卫星在轨位置预测公式和某一载体在某一时间段内的轨道参数,对微带天线对卫星的可视性进行了仿真,给出了载体飞行过程中微带天线可视的卫星。

捷联惯性测量解算方法及测高误差估算

应用四元素法的捷联算法,采用Matlab编程。积分运算采用经典4阶Runge-Kutta算法实现。捷联惯性测量中数学平台和定位解算包括参数初始化、计算装置从惯性器件实时读取数据、载体所在位置重力加速度值计算、速度和位置积分运算等。对可预测的直线轨迹、曲线轨迹对其算法和所编写程序的正确性进行了验证。同时结合一载体运动轨道参数,对各因素对测高误差的影响进行估计,结果证明该方法可行。

INS/GPS组合系统初始滚转角空中粗对准方法

针对惯性/卫星(INS/GPS)组合系统空中动态启动下初始滚转角给定依赖外部测量或弹道滚转角必须可预测的问题,提出了基于GPS测量信息和INS测量加速度信息的INS/GPS组合系统的空中动态初始滚转角粗对准的方法。该方法利用GPS接收机测量速度和INS中加速度计测量加速度信息直接解算初始滚转角,充分利用了这两类信息测量精度较高的优点,且算法简单、计算量小、粗对准需要的信息量少和时间短,不需要增加外部传感器。试验结果分析表明,该方法对载体动态运动滚转角粗对准的精度受到载体运动加加速度大小、载体运动攻角和侧滑角大小的影响。为了提高系统的适应性和精度,必须进一步采用高精度非线性模型及滤波算法进行精对准。

定位用SINS/GPS组合算法仿真及分析

从SINS/GPS(StrapdownInertialNavigationSystem/GlobalPositionSystem)组合系统算法设计的总体方案入手,给出了低动态载体定位或高动态载体短时定位用的一种捷联解算算法,推导了SINS/GPS组合算法采用的惯性测量误差方程,结合某载体运动参数,对几种情况下的SINS/GPS组合定位误差进行了仿真,并对仿真结果进行了比较,为工程应用奠定了基础。

AD7705在电子秤中的应用

本文结合AD7705在电子秤称重系统中的应用，详细介绍了AD7705一种系统应用系统的硬件设计和 软件编程；重点介绍了软件设计中应主要关注的问题；给出了主程序，及实现读、写模式下通信的 一种程序。

侵彻武器用MEMS大G值加速度计

侵彻武器用大G值加速度计，不仅需要有较宽的加速度测量范围，还有较强的抗冲击能力。介绍利用MEMS技术研制出的可满足侵彻武器应用需求的集成大G值加速度计，通过分析工作原理、机械结构、信号处理线路的设计，针对实验结果提出了在实际工程应用中还需进一步解决的问题。

基于自适应遗传算法的联锁滚转共振特征量计算

根据六自由度弹道方程,建立联锁滚转共振的数学模型,在分析利用常规数值优化方法求解联锁滚转共振特征量的基础上,提出利用自适应遗传算法优化求解联锁滚转共振特征量的方法,并对其进行了数值计算.计算结果表明:利用自适应遗传算法对联锁滚转共振特征量和引起联锁滚转共振的3个主要小不对称量进行计算的方法是可行的,且算法简单.

集成微光机电密码锁概念设计

给出了集成微机光电的概念、应用背景和设计时遵循的原则 ,建立了集成微机光电密码锁的结构模型 ,分析了基本工作单元的工作原理 ,指出了集成微机光电密码锁用光开关和激光器所需考虑的技术指标。还结合文献报导及现有技术状况 ,分析了几种可能用在集成微机光电密码锁编码机构中的光开关 ,指出在现有技术状况下

容错式闭环反馈惯性/卫星组合系统设计

为了实现高动态载体运动参数的实时测量,设计容错式闭环反馈惯性/卫星组合系统,给出了容错式闭环反馈组合系统的结构和组合算法的实现时序。对抗干扰能力较强的H∞滤波算法在惯性/卫星组合系统滤波估计中的应用进行了研究,设计了相应的算法。仿真结果表明了所设计的组合结构及其算法能有效地改善载体位置和速度的测量精度,提高测量系统的可靠性,给后期的工程实现提供了有效的算法和依据。

一种GNSS/SINS容错深组合导航系统设计

卫星惯性深组合导航技术是卫星惯性组合导航领域最有前景的技术之一。深组合导航系统的关键技术之一就是矢量跟踪环路技术,当一个或者多个通道信号质量较差时,组合导航滤波器必然会受影响,从而会影响矢量跟踪环路的参数计算,因此通道运行状态的实时检测十分必要。针对此问题,为每个通道设计了新的通道子滤波器和对应的子滤波器状态检测函数,当通道存在故障时,能够及时检测出故障并对故障通道进行隔离;当通道恢复正常时,也能够及时检测到并充分利用恢复正常的通道卫星信号。仿真结果表明,在部分通道卫星信号被遮挡导致伪距异常的环境下,改进的矢量跟踪环路提高了矢量跟踪卫星惯性深组合的导航性能,有效遏制了故障通道对组合导航系统的影响。

一种稳健的自适应传递对准算法

传递对准算法的性能受量测噪声影响较大但其统计特性通常难以精确给定。为实现对传递对准中量测噪声的稳健自适应调整,提出了一种改进的自适应传递对准算法。在传统的Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法基础上,通过减少自适应调整的参数个数、采用渐进无偏估计代替无偏估计、分段调整加权系数三重处理,有效地提高了算法的稳健性,同时算法的计算量也有所降低。结合一种经典的速度加姿态匹配传递对准模型,对改进的自适应算法进行了仿真测试。仿真结果表明,当量测噪声协方差阵取值与真实噪声水平偏离时,该改进算法能够对量测噪声的统计特性进行有效的自适应调整,从而使传递对准在精度和稳健性两个方面的综合性能得以改善。

惯性导航系统传递对准技术综述

传递对准是现代惯性制导武器的关键技术。介绍了传递对准的基本原理,较全面地总结了与传递对准技术相关的理论与方法,包括惯导系统误差模型、匹配方法、可观测性分析、滤波算法、误差补偿技术、仿真和试验方法等,给出了一种可用的传递对准数学模型。围绕传递对准的精确度、速度以及对准算法的鲁棒性,分析和归纳了传递对准技术近年来的进展情况,指出了研究中所遇到的困难,探讨了传递对准技术的发展方向。