车载惯性定位标定的理论推导及误差分析

为了解决车载惯性定位系统误差常用的起点纬度标定计算法在安装偏差角90°附近时误差较大已不适用的问题,以及充实车载惯性定位系统标定计算的理论,首先进行了车载惯性定位系统误差标定计算的推导,证明了误差的可标定性。借鉴等角航线反解理论,得到车载惯性定位系统标定理论依据。参考中分纬度理论,推导出使用平均纬度进行简化计算的航程及航向角误差公式,将其引入惯性定位系统标定计算,提出了一种使用平均纬度代替起点纬度进行标定计算的方法,并对两种标定计算方法的误差进行了公式推导及仿真分析。仿真结果表明,使用平均纬度进行标定计算的误差明显小于使用起点纬度,在安装偏差角较大时,使用平均纬度进行标定计算可使标定计算误差降低90%。证明了提出的标定计算方法在南北纬55°、行程不超过90km时可用,高纬度、更长行程下可参照文中公式进行误差估计。

改进梯度下降法在地下管道惯性定位姿态解算中的应用

针对地下管道惯性定位姿态解算传统算法存在效率较低、最优参数难以确定等问题,文章提出了一种自适应调节参数的梯度下降法。该方法将加速度计、陀螺仪和磁力计的数据进行融合,并自动调节梯度下降参数,实现了四元数姿态信息的更新。试验结果表明,该方法解算横滚角和俯仰角的精度与传统梯度下降法一致,航向角的精度有11.2%的改善,计算效率相对于扩展卡尔曼滤波方法有50%的提升。

管道惯性定位仪智能测试系统设计与实现

以上海茗川测绘技术有限公司自建管道惯性定位仪测试比对场为载体,通过对实测值与原始基准值的比对分析,结合空间可视化技术,开发出一套智能化的辅助质检测试系统。本文主要阐述了管道惯性定位仪智能测试系统的开发方案、架构设计、功能设计等内容,并介绍了系统的实现过程。

战车用惯性定位定向系统的支架误差分析及补偿

战车用惯性定位定向系统由于采用双轴陀螺平台结构,不可避免地存在着支架误差,从而影响系统航向精度。应用球面三角法和方向余弦矩阵法分别推导出双轴陀螺平台的支架误差公式,发现由这两种方法推导出来的公式计算结果是一致的。最后通过数学仿真和分析,给出了支架误差与载体的姿态角之间的定量关系。根据此误差公式,对惯性定位定向系统的航向输出能够进行误差补偿,从而保证了动态条件下定位定向系统的航向输出精度。

陀螺惯性定位技术在非开挖深埋管线探测中的研究与应用

准确、完善的地下管线信息是工程建设前期的一项重要内容,非开挖深埋地下管线精确探测至今仍是困扰管线探测界的一大难题,也是保障工程安全施工的重要手段。本文针对建设场地及市政工程管线详查的特殊性,创新性地将陀螺惯性定位技术应用于非开挖深埋管线的探测。通过与全站仪的对比试验,验证了该方法的精确可靠性,且将其运用到相关的工程实例中,取得了良好的效果,为建设场地及市政工程建设的设计、迁改、施工的顺利开展提供了重要依据和基础资料。

惯性定位系统的卡尔曼滤波器设计

本文讨论陆用惯性定位系统零速修正卡尔曼滤波器的设计问题。关于这个问题 ,自从 2 0世纪 80年代初期以来 ,已有不少文章发表。本文与文献中的各种方法相比较 ,不仅考虑了陀螺漂移的常值分量 ,而且考虑了斜坡分量 ,因此 ,更能适应于零速修正时间间隔较长的情况。文中 ,首先推导了陆用惯性系统的增广误差状态模型。其次 ,利用三个相邻时刻的零速误差构造了观测向量模型。第三 ,在前述基础上设计了离散的线性卡尔曼滤波器 ;特别地 ,对初始状态向量及其协方差矩阵的估计 ,提出了具体的实施方法。最后 ,给出了在北京郊区实地跑车试验结果的误差曲线。跑车实验所用系统由导航误差 3.7km/h的航空惯性导航系统改装。实践表明 :利用本文的卡尔曼滤波器进行零速修正 。

惯性定位仪在非开挖非封闭管线测绘中的应用

惯性定位仪是近年来出现的一种专门针对于非开挖非封闭管线测量的新技术。本文简述了惯性定位仪的系统结构、作业方式和作业特点。结合工程实例,通过与全站仪、探测仪等直接测量和间接探测方式的对比,验证了惯性定位仪探测的精确性和可靠性,其也逐渐成为城市非开挖非封闭管线探测的重要技术手段。

惯性定位技术在非开挖深埋管线探测中的应用研究及精度分析

针对传统地下管线定位技术危险系数高、测量精度低的缺陷,本文将惯性定位技术应用于非开挖深埋管线的探测中,通过对惯性陀螺仪探测系统的工作原理、工作流程、误差来源及精度分析进行研究,总结出一套适用于非开挖深埋管线的探测方法,并将其应用到相关的工程实例中。结果表明,惯性定位技术能够精确获取地下管线的空间位置信息,可以达到相关精度要求,为设计、迁改、施工等工作的顺利开展提供了重要依据和基础资料。

基于容错决策树的UWB辅助惯性定位方法

针对惯性导航系统误差随时间累积和超宽带(UWB)定位受到非视距问题、多径效应和人体影响出现粗大误差的问题,提出了一种基于容错决策树的UWB辅助人员室内惯性定位方法。该方法提出并采用陀螺仪高精度分段拟合误差补偿模型,抑制惯性导航误差漂移;同时在UWB辅助人员室内惯性定位的基础上,构建惯性导航与UWB单点定位数据共同作用的容错决策树判定模型,剔除UWB定位的粗大误差因子,进而对惯性导航和UWB的参数应用扩展卡尔曼滤波,实现UWB辅助增强惯性定位。根据实验验证表明,在复杂狭窄巷道环境,该方法将距离均方误差占路线长度的比例从6.02%提升到0.76%;在常规方正室内环境,该方法将最大误差占路线长度的比例从2.207%提升到0.635%。实现了长时间的连续可靠定位,具有较强的工程应用价值。

基于惯性定位定向的高铁轨检仪分析研究

根据高铁轨道静态检测的测量需求,设计了一种利用定位定向技术的0级轨检仪,并详细阐述了其构成和工作原理,介绍了其特点。通过对比性分析论证,优选了一种测量精度高、操作方法简单且可大幅度提高测量效率的设计方案。理论仿真表明该系统测量精度能够达到优于1.3mm/km的水平。根据理论仿真结果搭建了原理简易验证设备,结合高铁测控网的测量基准,在一段高铁的弯道铁轨上进行了验证测试,测试结果表明采用定位定向技术的0级轨检仪具备实际工程化的潜力,以及提高测量效率和精度的能力。

惯性定位仪和导向仪在深层非金属管线探测中的应用分析

通过对深层非金属管线探测中导向仪探测法及惯性定位仪测量法的工作原理、探测条件及探测精度进行实验对比;验证了两种探测方法在深层非金属管线探测中的有效性及高精度性;总结出两种探测方法各自的优缺点;并结合实际工作中的经验,分析了如何根据实际情况选择探测方法;并提出了利用导向仪快速区分非开挖管线的不同路径及通过管口定位法和内顶投影定位法来提高管口坐标采集精度,从而提高惯性定位仪测量效率及精度的方法。

地下管线惯性定位仪在非开挖地下管线竣工测量中的应用

地下管线是城市的重要基础设施。非开挖地下管线竣工测量大多难以进行,精确测量更是缺少技术手段,因此这类管线的竣工资料非常缺乏。本文着重阐述和分析惯性定位技术探测非开挖地下管线的技术原理、施工方法、及技术特点。此外,还利用惯性定位仪的重复性测试和全站仪实测验证,证明了该仪器测得的数据准确、可靠。

惯性定位仪和导向仪在深层非金属管线探测中的应用

本文通过对深层非金属管线探测中导向仪探测法及惯性定位仪测量法的工作原理、探测条件及探测精度进行对比,验证了两种探测方法在深层非金属管线探测中的有效性及高精度性,总结出两种探测方法各自的优缺点;并结合实际工作中的经验,分析了如何根据实际情况选择探测方法,并提出了利用导向仪快速区分非开挖管线的不同路径及通过管口定位法和内顶投影定位法来提高管口坐标采集精度,从而提高惯性定位仪测量效率及精度的方法。

地下管线惯性定位仪的重复性试验

针对地下管线惯性定位仪的重复性评估问题,多次重复性试验得到的大量实验数据,采用数理统计学中的贝塞尔公式计算标准差法,来评价地下管线惯性定位仪重复性定位精度。通过分析误差情况,为评判惯性定位仪测量的准确性提供依据。

浅析开展惯性定位仪校准的重要性和可行性

惯性定位仪正广泛应用于城市非开挖管线测量中,其校准和管理尚处于无规程和无监管状态。建议政府部门加强对惯性定位仪定期校准监管,确保非开挖管线测绘成果的质量,并阐述了开展惯性定位仪校准的可行性。

基于REDUCT惯性定位的地下管线测绘系统设计

为了实现对地下管线的准确测绘,提出基于REDUCT惯性定位的地下管线测绘系统设计方法,设计的系统包括总线控制模型、信号接收模块、数据采集模块、现场数据分析模块以及地下管线测绘惯导控制模块等,采用PXI、VXI、LXI联合总线测试的方法,建立地下管线测绘系统的基阵定位模型,采用多通道的地下声通道信息采集和数据实时记录的方法,进行地下管线测绘过程中现场数据分析和数据实时记录。结合触发总线、模拟总线等测试仪器,进行地下管线测绘过程中的REDUCT惯性定位,考虑到数据的高速与高实时性,通过REDUCT陀螺整体控制,实现系统集成设计。测试表明:设计的地下管线测绘系统的数据采集能力较强,测绘的速率较高。

惯性定位定向系统在导弹武器系统中的应用

本世纪初,惯性技术首先应用在航海事业中,用于陀螺罗盘定向,大大提高了海上航船的导航能力。三十年来,惯性技术在航海、航空和航天事业中取得了惊人的成就。然而。

影响REDUCT惯性定位系统的测量精度因素分析——以测量时间与里程仪精度为例

地下管线三维轨迹惯性定位是一种抗干扰能力强、定位精度高的地下管线定位技术。该文通过对REDUCT公司的两款惯性定位系统进行实验,定量分析了里程仪的误差及惯性定位系统的运动速度对其测量精度的影响,为今后工程实践提供了宝贵经验,为持续改善和提高地下管线三维轨迹惯性定位系统精度理清了思路。

惯性定位仪数据处理与质量检查

针对惯性定位技术所采集数据缺少外符性精度检查与评估的问题,本文以惯性定位仪采集的电力管线数据为例,从惯性定位技术原理、数据处理诊断等过程,通过实例,分析了惯性定位仪数据与质量控制方法,在实际生产中能有效提高管线数据质量,从而保证此类项目的规范性、经济合理性。

测量时间与里程仪精度对REDUCT惯性定位系统的测量精度影响分析

地下管线三维轨迹惯性定位是一种抗干扰能力强、定位精度高的地下管线定位技术。本文通过对REDUCT公司的两款惯性定位系统实验,定量分析了里程仪的误差及惯性定位系统的运动速度对其测量精度的影响,为今后工程实践提供了宝贵经验,为持续改善和提高地下管线三维轨迹惯性定位系统精度理清了思路。