实用型数字/轴角转换器的测试与优化设计

介绍了数字/轴角转换器的工作原理,提出了基于ROM正弦发生器和斯科特变压器的低成本设计方案及误差分析步骤.描述了电路物理构成及其运行原理,并在讨论整个主要误差来源的基础上对比2种常用测试方案的优劣,最终给出最优误差测试策略及电路校正优化实现方案.实验结果显示,通过误差测试方案校正的该数字——自整角机转换器的转换精度可达±2′以内,证明了此低成本设计方案的可行性,其测试优化电路的设计简单,调试方便,具有一定的实用价值.

虚拟陀螺技术在MEMS惯性导航系统中的应用

针对MEMS惯性导航系统中陀螺测量精度低的问题,采用虚拟陀螺技术提高陀螺的角速度测量精度.系统中每个测量轴放置了3个普通精度的陀螺,组成一个阵列,对同一角速度信号进行冗余检测,然后通过同类传感器信息融合技术得到输入角速率的高精度估计值.试验结果表明,虚拟陀螺的精度最大提高了2.7倍,最小1.9倍,证明了虚拟陀螺技术的有效性.

船用捷联惯性导航系统在系泊状态下快速初始对准与标定

针对船用捷联惯性导航系统(S-INS)在系泊状态下的初始对准与标定,提出一种两位置对准方法.该方法首先建立在水平失准角较小、而方位失准角较大时的初始对准模型,并在传统的卡尔曼滤波器中加入前置滤波器,对受干扰的2个水平速度信号采用非平稳求和自回归滑动平均模型(ARIMA)建模,然后在建立测量信号精确模型的基础上,再进行卡尔曼滤波,这样降低了观测噪声的水平,达到快速精确对准及IMU误差参数在线标定的目的.通过在三轴转台上多次试验结果表明,使用中等精度的惯性组件,在1 200 s内,水平姿态估计误差将减少到0.03°,方位误差减少到0.4°以内,证明了该方法的有效性.