激光陀螺捷联惯性导航系统的误差参数标定

惯性器件标定一般都必须对北和调平,以消除地速及重力加速度的影响,但是不适合在靶场及其它野战环境下。根据激光捷联惯导系统的误差方程,在激光捷联惯性组合不水平指北情况下,通过12位置的标定方法,抵消地速及重力加速度的影响,从而得出加速度计的误差参数和激光陀螺的常值漂移;然后通过单轴转台,标定出陀螺的安装误差和标度因数;最后分别在引北调平和在不水平指北的12位置下对激光捷联组合进行标定,并对实验精度进行对比,两者误差比较小,认为此方法可以满足激光陀螺捷联系统的标定要求。本方案利用最少的测试位置,得到了所有需要的信息,利用率高。

数字信号处理技术在陀螺多位置寻北仪中的应用

在分析陀螺多位值寻北仪工作原理的基础上,采用求平均值和数字滤波处理陀螺输出数据,并比较了寻北结果重复性。试验表明:数字滤波后寻北精度明显提高。为进一步提高寻北精度,比较了数字滤波、AR(2)模型、小波滤波和Kalman 滤波四种信号处理方法。结果表明:数字滤波、AR(2)模型和小波滤波均可以提高陀螺输出信号重复性,小波尺度重构出来的信号方差比原始信号方差降低一个数量级,Kalman 滤波器使陀螺输出重复性提高30 倍。由于这些方法使陀螺输出更加平稳,因而有利于提高指北仪最终寻北精度。

光纤陀螺仪随机误差的Allan方差分析

文中应用Allan方差法对某型光纤陀螺的静态输出信号进行了分析,为提高光纤陀螺的性能提供了依据。

一种改进的捷联惯导系统优化算法

在应用旋转矢量的捷联惯导系统姿态解算中,针对圆锥误差提出了一种利用前M个周期输出的N子样通用补偿算法,通过对偶得到相应的划船误差补偿算法,算法的系数可由矩阵的简单计算获得,无需繁琐推导。通过理论分析和仿真验证,这种算法在不提高采样率前提下完成误差补偿,对提高惯性系统精度颇有帮助。

带衰减因子的自适应滤波在组合导航中的应用研究

从卡尔曼滤波的稳定性出发,分析了卡尔曼滤波算法发散的原因,提出了一种适合组合导航的衰减记忆卡尔曼滤波中衰减因子的自适应估计方法,并在GPS/SINS组合导航系统中进行了实验.实验结果表明,该算法能够自适应地估计出衰减因子的大小,有效地抑制滤波发散,且计算量较其它方法小.

激光陀螺IMU的不水平指北标定方法

激光陀螺捷联惯组(SIMU)标定是惯性导航的前提,标定结果的好坏将对惯性导航精度产生直接的影响。根据激光惯性组合(IMU)的误差方程,在激光捷联惯性组合不水平指北情况下,通过12位置的标定方法,抵消地速及重力加速度的影响,从而得出加速度计的误差参数和激光陀螺的常值漂移;然后通过单轴转台,标定出陀螺的安装误差和标度因数。此方法可满足激光陀螺IMU的标定要求。本方案利用最少的测试位置,方法简单,得到了所有需要的信息,利用率高。

基于Elman神经网络的激光陀螺输出误差模型研究

惯性器件误差补偿技术对提高捷联惯导系统的导航精度具有十分重要的意义,而误差补偿的关键在于误差模型的辨识。探讨了将Elman神经网络应用于惯性器件误差建模中,详细介绍了Elman网络和其对应的学习算法。仿真结果证明了该方法的可行性,并且,该方法具有网络收敛速度快、跟踪性能好、稳定性好等优点。

激光陀螺捷联惯性导航系统的误差系数标定研究

惯性器件标定一般都必须对北和调平,以消除地速及重力加速度的影响,但是不适合在靶场及其他野外环境下采用。根据激光捷联惯导系统的误差方程,在激光捷联惯性组合不指北、不调平情况下,通过十位置的标定方法,抵消掉地速及重力加速度的影响,从而得出加速度计的误差系数和陀螺的零偏。最后对实验精度进行了论证,认为此方法可以满足激光陀螺捷联系统的性能要求。本方案利用最少的测试位置,得到了所有需要的信息,利用率高。

一种新的激光陀螺捷联惯导系统的误差参数标定方法

为了提高激光陀螺捷联惯性导航系统的导航精度,对惯性器件误差进行了原理上的分析和说明,并针对由国内某型激光陀螺构成的惯性测量器件进行了误差分析.在此基础上建立了精确的误差模型,并采用多位置标定法标定出了加速度计的误差系数,采用分立标定法标定出了陀螺的误差系数.

CPLD在串行A／D和ISA总线接口中的应用

采用可编程逻辑器件,借助状态机设计思想,设计实现了ISA总线和多路串行A/D之间同步通讯功能,使得CPU资源利用率大幅度提高.

激光陀螺仪漂移特性的小波分析

在简述小波分析中 Mallat 算法的基础上,用其实现激光陀螺仪漂移特性的小波分析,讨论了余弦滤波器的设计。提出合适的小波对激光陀螺信号进行不同尺度的分解,在应用中得到了良好的去噪效果。

基于H_∞滤波的GPS/SINS组合导航系统研究

文中在对H_∞估计问题进行数学描述的基础上,建立了一种H_∞次优滤波算法的迭代方程。通过在GPS/SINS组合导航系统中的实际应用从精度、鲁棒性等指标方面对H_∞滤波和Kalman滤波算法进行比较。仿真结果表明,在理想条件下,Kalman滤波方法具有较高的精度.但是,当系统噪声和量测噪声为有色噪声时,H_∞滤波算法明显具有良好的鲁棒性能,估计精度也较高,能有效地克服Kalman滤波器存在的局限性。

基于CP-132UL V2的IMU地面测试软件设计

针对某型号IMU,由于测试方法的改变,需要新的地面测试软件和新的硬件设备。采用CP-132UL V2实现数据交换。利用VC6.0面向对象的特性完成地面测试软件设计,其中包括API串口通讯、标定程序和客户端。最后经实际工程中标定验证,证明该系统软件与数据采集板兼容性良好,运行稳定可靠。

抖动激光陀螺幅度随机噪声概率分布的K检验

为了消除抖动偏频激光陀螺仪的动态闭锁误差,需要向正弦抖动信号中注入一具有平稳性的随机噪声,以使抖动幅度随机变化。本文对机械抖动偏频激光陀螺仪抖动加噪的物理可行性进行了理论分析,用 K检验法证明了所设计的抖动噪声发生器产生的随机噪声服从高斯概率分布,满足抖动噪声注入的要求。

环形激光陀螺仪随机误差的Allan方差分析

应用 Allan 方差法分析了环形激光陀螺仪(RLG)惯性测量组合(IMU)中激光陀螺仪静态输出信号中各种随机误差大小及其误差源。为进一步提高 RLG 的性能提供了理论依据。

机抖激光陀螺捷联惯性测量组合的标定方法研究

为了提高激光陀螺捷联惯性导航系统的导航准确度,对机抖激光陀螺的抖动偏频产生的惯性仪表输出误差的特点进行了分析,并在标定过程中有效地进行了补偿,提高了陀螺和加速度计的标定准确度。

光纤陀螺静态温度特性的分析及实验研究

温度是影响光纤陀螺(FOG)精度的重要因素之一。对于中高精度的FOG,温度效应将不可再忽略。在缓慢温变环境中工作的FOG,应主要考虑其静态温度特性。首先从理论上分析了FOG静态温度效应的主要成因,继而分析了实验设计的原理及实际应用中的补偿方法,最后设计了实验方案并进行测试。测试数据表明FOG的标度因数和零偏与静态温度之间呈近似线性的关系。使用最小二乘法对数据建立1～7次模型,比较模型之间的特点并选择较优的一个,用于补偿陀螺的输出。输出补偿结果显示,新的方案可使FOG可以工作在高温或低温的缓慢温变环境中,而不会影响其输出精度。

基于位置信号的三浮陀螺仪有源磁悬浮干扰力矩补偿方法

针对高精度三浮陀螺采用有源磁悬浮之后带来新的干扰力矩问题,提出了基于位置信号的干扰力矩补偿法。对有源模式下径向元件电磁模型进行了分析,得出磁悬浮干扰的直接原因为同一坐标方向的两个极下磁场不对称,定、转子几何中心偏移越大这种不对称性也越大。建立了磁悬浮干扰力矩常值部分和随机部分与定中位置、定中精度的关系数学模型,在陀螺测试输出中对其进行补偿。多次实验表明,引入该补偿算法后陀螺固定位置随机漂移精度平均提高了33%~42%,同时也提高了磁悬浮的定中精度,证明此方法有效。

一种改进的捷联惯导系统姿态算法

在应用旋转矢量的捷联惯导系统姿态解算中,陀螺采样频率一定的情况下,要提高圆锥误差的补偿精度,除了利用当前姿态更新周期内的陀螺输出,还应利用前面周期的陀螺输出。通过分析,提出了一种利用前M个周期输出的N子样圆锥误差补偿算法的通用形式。这种补偿算法的系数可由矩阵的简单计算获得,无需繁琐推导。最后,通过理论推导和仿真验证,该算法在不增加子样数的基础上能有效提高圆锥误差的补偿精度。

‘S’型加减速曲线在机器人轨迹插补算法中的应用研究

本文用位置向量和姿态四元数描述机器人末端的位姿以减少实时插补的计算量。在分析传统笛卡尔空间插补算法的基础上,提出将‘S’型加减速曲线应用于机器人笛卡尔空间插补算法中。使机器人末端沿直线或圆弧切线方向速度的大小呈‘S’型加减速规律变化,达到了速度和加速度平稳变化的要求,减小了对机器人驱动器和机械结构的冲击。针对‘S’型加减速曲线的生成算法以及归一化方法进行推导,分析并给出了相应的机器人直线和圆弧的插补方法。通过对一段直线和一段圆弧的插补仿真验证,表明该算法能使机器人末端的位姿及其一阶导数都连续平滑变化,满足应用要求。