基于电极模态切换的半球谐振陀螺自校准方法

针对因受加工技术、加工条件以及外部环境因素等影响,半球谐振陀螺在力平衡模式下输出零偏稳定性及重复性变化较大的问题,提出一种基于模态切换的陀螺自校准方法。基于半球谐振陀螺二阶振动模态机理,建立理想状态下谐振子运动方程,并分析推导了谐振子在阻尼不均和频率裂解等非理想因素影响下的运动模型和参数控制方程。根据谐振陀螺输出漂移特性,提出了一种基于电极功能切换的半球谐振陀螺自校准方法。通过相关实验,分析比较了电极模态切换前后陀螺输出稳定性及重复性,实验结果表明,陀螺零偏稳定性提升1.8倍以上,陀螺零偏重复性提升90.5%,所提方法能有效估计及补偿陀螺漂移,提高半球谐振陀螺输出的稳定性和重复性。

机动状态下航姿系统姿态估计算法研究

载体机动时,低精度航姿系统无法准确敏感重力矢量,由加速度计输出计算的水平姿态误差较大。为了减弱运动加速度的影响,提高机动状态下水平姿态估计精度,提出一种自适应卡尔曼滤波水平姿态估计算法。以姿态四元数和陀螺漂移为状态量,四元数姿态更新微分方程为状态方程,加速度计输出为量测量建立伪量测方程。根据加速度计量测更新残差对量测噪声方差阵进行实时估计和动态调节,较好地解决了机动状态下航姿系统水平姿态估计问题,提高了水平姿态估计精度。跑车试验验证了算法的有效性。

足部安装MEMS-IMU个人导航系统

为了实现室内外环境下个人自主导航,研究了足部安装的MEMS-IMU个人导航系统。根据人行走时足部具有周期性零速的特征,以加速度计输出矢量和、滑动方差和陀螺仪输出的角速度矢量和为检测量,设计了一种多条件零速检测算法,有效地提高了零速检测的准确性。针对MEMS惯性传感器零漂大、精度低的问题,导航定位算法以传统的捷联解算算法为基础,进行了适应性改进。引入零速修正(ZUPT)技术,设计了以速度信息作为伪量测的Kalman滤波器。在零速阶段对系统速度,姿态,位置误差进行估计,将估计结果反馈以修正导航解算的累积误差。实验结果表明,基于上述导航修正算法可以有效地消除MEMS惯性传感器零漂引起的累积误差,使得多组多种行走路径下系统的定位误差均小于行程的2%。

基于压力传感器辅助的行人室内定位零速修正方法

针对现有行人室内定位导航系统定位精度差的问题,设计了一种压力传感器辅助微惯性测量单元的多条件约束零速修正方法。将微惯性测量单元和压力传感器固连在鞋上,用来测量人体脚部运动信息。在经典捷联解算基础上通过对行走时微惯性测量单元和压力传感器的统计特性进行分析,对加速度模值、滑动方差、角速度模值、足底压力设定阈值,用以检测行走过程中的零速区间,通过基于零速修正的卡尔曼滤波估计姿态误差、速度误差和位置误差,反馈校正后对微惯性测量单元的累积误差进行修正。最后通过对比试验证明了压力传感器辅助下的零速修正方法提高了系统导航定位精度,步行和跑动时的水平定位精度优于1%D。

基于驱动振型进动的半球谐振陀螺旋转调制方法

针对半球谐振陀螺工作在全角模式时陀螺漂移会随谐振子振型位置不同而变化的问题,提出一种基于驱动振型进动的半球谐振陀螺旋转调制方法。基于Lynch推导的半球谐振陀螺误差模型,推导了全角模式下半球谐振陀螺椭圆参数控制力对误差抑制的表达式;根据半球谐振陀螺的漂移特性,提出了一种主动驱动振型进动的半球谐振陀螺旋转调制方法。通过实验,比较了常规全角模式和旋转调制模式下的陀螺漂移Allan方差以及基于陀螺静态数据的半实物仿真定位误差的结果。试验结果表明,旋转调制模式下的陀螺零偏稳定性(Allan方差)相比常规全角模式提高了一个数量级以上。所提出的方法可以有效均和陀螺漂移,提高系统的定位精度。

光电侦察平台目标定位方法研究

分析了某型光电侦察平台目标定位原理,误差来源及定位结果,提出了利用非线性最小二乘法估计其系统误差,并对系统进行修正。为使估计结果具有较强的泛化能力,将系统误差分配给侦察平台的方位角和高低角。飞行试验表明,系统经过修正后,定位精度有了较大提高。

基于Ghost的网络教室管理

网络机房常常因为频繁的死机、系统崩溃、病毒的破坏而需要复制系统,给机房管理员带来诸多不便,造成管理上的困难,通过实践,可以利用Ghost软件解决所遇到的问题,从而提高网络机房的管理效率。

主惯导速度误差短周期波动对子惯导传递对准影响分析

随着激光陀螺技术的发展,旋转调制式激光陀螺惯性导航系统逐渐成为舰载主惯导系统,舰载机、舰载武器系统需要旋转调制式激光惯导系统提供的姿态、速度和位置信息进行对准,即主子惯导的传递对准。由于旋转调制式系统中的姿态、速度和位置具有随旋转的短周期波动问题,势必会影响对准时间较短的子惯导对准精度。为了保证传递对准的快速性,一般采用速度匹配方法。定量分析了主子惯导传递对准过程中主惯导速度误差短周期波动对子惯导系统对准精度的影响,首先进行了数字仿真,之后利用双轴激光陀螺惯导、纯捷联光纤陀螺惯导数据进行了半实物仿真,验证了主惯导速度误差的一次项系数与子惯导初始对准水平姿态误差呈线性关系,二次项系数与子惯导初始对准航向误差呈线性关系。