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一种基于PWCS的惯导系统可观测度分析方法 被引量:25
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作者 孔星炜 董景新 +1 位作者 吉庆昌 薛建平 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期631-636,641,共7页
为研究惯导系统动基座滤波中各状态的收敛情况与载机机动的关系,提出一种基于分段线性定常系统(PWCS)的可观测度分析方法。该方法利用PWCS可观测性分析方法中的提取可观测矩阵,进一步进行可观测度的计算,用可观测阶数和相对可观测度两... 为研究惯导系统动基座滤波中各状态的收敛情况与载机机动的关系,提出一种基于分段线性定常系统(PWCS)的可观测度分析方法。该方法利用PWCS可观测性分析方法中的提取可观测矩阵,进一步进行可观测度的计算,用可观测阶数和相对可观测度两个指标对可观测性进行量化。分析结果能够明确表示出不同状态在观测中的耦合,准确预测可观测度不同的状态的收敛速度,弥补现有方法的不足。利用这种新方法对"速度+姿态"匹配传递对准进行了分析。车载试验结果表明,仅经过转弯三次的简单机动,俯仰角与横滚角的姿态误差的估计均方差可达到3'以下,陀螺和加速度计零偏也得到有效的估计。试验结果与所提出的可测度分析方法的结论一致,表明了该方法的正确性与有效性。 展开更多
关键词 惯性导航系统 可观测度分析 分段线性定常系统 传递对准 车载试验
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GPS/SINS超紧组合导航系统可观测性分析 被引量:14
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作者 周卫东 蔡佳楠 +1 位作者 孙龙 郑兰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1157-1162,共6页
系统状态的可观测性决定了系统的滤波精度.目前,分析系统状态可观测性的主要方法是针对线性系统的,其中奇异值分解(SVD,Singular Value Decomposition)法可以对系统进行事前分析,并且计算简单,成为广泛使用的方法之一.然而集中滤波结构... 系统状态的可观测性决定了系统的滤波精度.目前,分析系统状态可观测性的主要方法是针对线性系统的,其中奇异值分解(SVD,Singular Value Decomposition)法可以对系统进行事前分析,并且计算简单,成为广泛使用的方法之一.然而集中滤波结构的全球定位系统/捷联惯性导航系统(GPS/SINS,Global Positioning System/Strapdown Inertial Navigation System)超紧组合模型的量测方程是非线性的,对非线性系统进行可观测性分析是非常困难的.针对这个问题,推导出了超紧组合模型线性的量测方程,并证明了该模型满足分段定常系统(PWCS,Piece-Wise Constant System)定理;使用奇异值分解法对其做可观测性仿真,并对实验结果做了全面分析.结果表明:系统状态的可观测性受载体运动状态影响,载体机动性越强,可观测的状态越多,可观测性越高. 展开更多
关键词 超紧组合 分段线性定常系统 可观测性 奇异值分解
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光纤陀螺随钻测斜仪钻进中井眼轨迹测量方法研究 被引量:1
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作者 高爽 武攀 王璐 《半导体光电》 CAS 北大核心 2018年第4期586-590,594,共6页
为提高光纤陀螺随钻测斜仪的井眼轨迹的测量精度,采用卡尔曼滤波组合的测量方法,对井斜、方位和工具面失准角进行估计。由于姿态失准角的估计精度与其可观测性密切相关,为了提高估计精度,文章分别在匀速、匀加速和匀速转动三种钻进运动... 为提高光纤陀螺随钻测斜仪的井眼轨迹的测量精度,采用卡尔曼滤波组合的测量方法,对井斜、方位和工具面失准角进行估计。由于姿态失准角的估计精度与其可观测性密切相关,为了提高估计精度,文章分别在匀速、匀加速和匀速转动三种钻进运动状态下,采用分段线性定常系统(PWCS)和奇异值分解(SVD)的方法分析了姿态失准角的可观测性,并分析了钻进中井斜角和转动速率对姿态失准角估计精度的影响。由仿真结果可知,匀速钻进时,方位失准角不可观测;匀加速钻进时,方位失准角可观测且在水平井中可观测性最强,随着井斜角度增大,方位角、井斜角的测量精度逐渐提高;绕轴向匀速转动钻进时,方位失准角的可观测性和估计精度均优于匀速、匀加速钻进状态;角速率由0°/s增加到5°/s时,三个姿态失准角的估计精度均增大并逐渐趋于稳定。文中提出的轴向转动钻进运动可有效提高井眼轨迹的测量精度。 展开更多
关键词 光纤陀螺随钻测斜仪 井眼轨迹 可观测性 分段线性定常系统 姿态失准角
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SINS/DR组合导航系统可观测性研究 被引量:5
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作者 严涛 王跃钢 +1 位作者 杨波 贾磊 《现代防御技术》 北大核心 2012年第3期83-87,共5页
对SINS/DR组合导航系统的误差方程进行了介绍。将陀螺漂移、加速度计零偏和里程仪刻度系数误差扩展为卡尔曼滤波器的状态,建立了19维状态的组合导航滤波模型。采用分段线性定常系统(PWCS)分析了载车在各个不同运动特性下SINS/DR组合导... 对SINS/DR组合导航系统的误差方程进行了介绍。将陀螺漂移、加速度计零偏和里程仪刻度系数误差扩展为卡尔曼滤波器的状态,建立了19维状态的组合导航滤波模型。采用分段线性定常系统(PWCS)分析了载车在各个不同运动特性下SINS/DR组合导航系统的可观测矩阵;利用奇异值分解(SVD)分析法定量地分析了SINS/DR导航系统的可观测度。通过系统仿真预测了位置误差、姿态误差和速度误差的滤波效果,仿真结果表明,位置误差、姿态误差和速度误差的估计效果较好。 展开更多
关键词 SINS/DR 组合导航 分段线性定常系统 可观测度 误差估计
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ON ALMOST AUTOMORPHIC SOLUTIONS OF THIRD-ORDER NEUTRAL DELAY-DIFFERENTIAL EQUATIONS WITH PIECEWISE CONSTANT ARGUMENT 被引量:1
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作者 Rongkun Zhuang Hongwu Wu 《Annals of Applied Mathematics》 2016年第4期429-438,共10页
We present some conditions for the existence and uniqueness of almost automorphic solutions of third order neutral delay-differential equations with piecewise constant of the form(X(t) +px(t - 1))″′, = a0x(... We present some conditions for the existence and uniqueness of almost automorphic solutions of third order neutral delay-differential equations with piecewise constant of the form(X(t) +px(t - 1))″′, = a0x([t]) + a1x([t - 1]) + f(t),where [.] is the greatest integer function, p, a0 and al are nonzero constants, and f(t) is almost automorphic. 展开更多
关键词 almost automorphic solutions neutral delay equation piece-wise constant argument
原文传递
旋转捷联惯导系统的可观测性分析 被引量:2
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作者 王超 朱海 +1 位作者 高大远 吴自飞 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期23-26,共4页
推导了静基座条件下仅利用速度误差作为观测量的惯导系统的可观测组合状态.比较分析认为,仅利用速度误差作为观测量和利用速度误差、位置误差作为观测量对惯导姿态误差和元件等效零偏的估计是等效的.利用将系统近似为分段线性定常系统... 推导了静基座条件下仅利用速度误差作为观测量的惯导系统的可观测组合状态.比较分析认为,仅利用速度误差作为观测量和利用速度误差、位置误差作为观测量对惯导姿态误差和元件等效零偏的估计是等效的.利用将系统近似为分段线性定常系统的方法对旋转惯导系统的可观测性进行研究,结果表明,连续旋转提高了系统状态的可观测性,等效东向和北向加速度计零偏成为可观测量;在对准过程中对其进行补偿,系统的对准精度和速度明显提高. 展开更多
关键词 捷联惯导系统(SINS) 可观测性 分段线性定常系统(pwcs) 对准
原文传递
高速火箭弹GFMINS/GPS组合导航系统
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作者 岳鹏 史震 +1 位作者 杨杰 程子健 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期10-14,共5页
针对高速火箭弹发射出膛瞬间,弹上微机电系统(MEMS)陀螺难以承受上百g的加速度,使得弹上的微惯导系统(Micro-INS)无法完成导航任务,提出用MEMS加速度计构成的无陀螺微惯性导航系统(GFMINS)代替传统MINS与小型GPS构成GFMINS/GPS组合导航... 针对高速火箭弹发射出膛瞬间,弹上微机电系统(MEMS)陀螺难以承受上百g的加速度,使得弹上的微惯导系统(Micro-INS)无法完成导航任务,提出用MEMS加速度计构成的无陀螺微惯性导航系统(GFMINS)代替传统MINS与小型GPS构成GFMINS/GPS组合导航系统,实现火箭弹的定位要求.同时,针对GFMINS中角速度误差随时间积累较快的问题,应用分段式定常系统(PWCS)的可观测性分析方法,在奇异值分解的基础上,对系统进行可观测性分析,并确定了组合系统反馈校正变量.最后,以某型火箭弹的运动模型为算例进行了仿真,结果表明GFMINS/GPS组合导航系统的导航精度满足实际需求. 展开更多
关键词 无陀螺微惯导系统 全球定位系统 卡尔曼滤波 分段式定常系统 奇异值分解
原文传递
一种常规机动下机载SINS/GPS组合导航系统的可观测性分析 被引量:4
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作者 夏宇强 张林 陈善秋 《导航与控制》 2020年第2期43-51,共9页
为保证机载捷联惯组的导航精度能够达到要求,需要对惯组定期进行返厂标定,成本高、周期长,也影响载机的使用效率,故而机载惯组在线标校技术的研究一直在不断进行中。对大中型运输机的机载惯组而言,由于其机体较大、机动能力较差,很难完... 为保证机载捷联惯组的导航精度能够达到要求,需要对惯组定期进行返厂标定,成本高、周期长,也影响载机的使用效率,故而机载惯组在线标校技术的研究一直在不断进行中。对大中型运输机的机载惯组而言,由于其机体较大、机动能力较差,很难完成诸如S机动等复杂的机动动作,故而需要对其常规飞行机动状态下机载SINS/GPS组合导航系统的可观测性进行分析。利用GPS提供的速度和位置信息作为外部观测量来设计Kalman滤波器,采用基于分段线性定常系统(PWCS)的奇异值分解法(SVD),对飞机静止、起降、匀速飞行、匀加减速飞行、转弯等一系列常规机动条件下系统的可观测性和可观测度进行研究。通过Matlab仿真和转台实验,验证了组合导航系统可观测性分析结论的有效性,可为机载惯组的在线标校提供一定参考。 展开更多
关键词 组合导航 KALMAN滤波 分段线性定常系统 可观测性
原文传递
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