用于鱼雷制导的捷联式系统

本文论述了应用于鱼雷制导的激光陀螺捷联式系统的组成。计算原理以及初始对准的简单分析。

捷联式定位定向系统中动力调谐陀螺误差实时补偿

恶劣的工作环境给进一步提高捷联系统的性能带来了较大的困难，究其所有误差源，系统中的动力调谐陀螺误差对系统的精度影响较大。为此，本文主要对“捷联式定位定向系统”中动力调谐陀螺的误差作分析与研究。本文结合“捷联式定位定向系统”的特点，对动力调谐陀螺的主要漂移误差进行了分析，接着根据推得的动力调谐陀螺的静态、动态误差模型，提出了相应的误差补偿算法，并设计了误差实时补偿软件。最后经仿真计算，证明其补偿效果较好。

捷联式惯性导航系统轨迹发生器设计与仿真

飞行器在角速度和比力加速度保持不变的条件下,捷联式惯性导航系统数字积分算法一些高阶项有准确的闭合公式表示。为了提高导航精度,提出用数字方法,对捷联式惯导系统轨迹发生器进行优化设计。首先根据需要定义运动轨迹特性,计算出轨迹期间载体速度和角速度变化量。然后利用上述参量,对算法的合理组织和迭代处理,采用数字积分算法的逆过程分步计算轨迹过程中位置、速度、姿态和惯性传感器的积分增量等导航参数。利用上述设计方法进行了大圆轨迹的仿真,进一步的实验验证了轨迹发生器数据的有效性和精确性。

捷联式惯导系统静基座快速初始对准方法的研究

初始对准精度直接关系到惯导系统的工作精度,其时间是惯导系统的重要战术技术指标,因此,初始对准是惯导系统最重要的关键技术之一。本文提出并设计了把扩张状态观测器用于捷联惯导系统静基座下的初始对准。结果表明,对准过程时间大大缩短,具有精度高、算法简单等特点。是一种应用在实际惯导系统中的理想初始对准方案。

捷联式惯导系统陀螺仪冗余配置研究

主要研究了捷联式惯导系统冗余配置陀螺仪的配置数目、配置结构对导航系统可靠性的影响.同时,分析了在确定陀螺仪数目后,通过优化配置结构可使捷联式惯导系统获得最佳的导航性能和最优的故障检测性能,并导出一些相关的结论.最后以四个双自由度陀螺半八面体配置为例说明了结论的正确性.

基于潜器空间运动的捷联式惯导系统误差仿真算法研究

针对捷联式惯性导航系统的导航定位误差受运载体运动特征影响的问题,首先以潜器空间六自由度解算模型为基础,建立了考虑风、浪、流影响因素的潜器空间操纵运动模型。通过分析动系、载体系和地理系的关系,建立了3个坐标系之间的坐标变换关系。而后以潜器空间运动模型为基础,设计了合适的变换算法,建立了潜器空间运动输出与捷联式惯导系统解算输入的合理衔接,并完成了变换算法的正确性仿真验证,从而建立了接近实际运动状态下的捷联惯导系统误差仿真算法。该算法对研究受运载体特殊工况影响的惯导系统误差传播规律,具有重要的实际研究意义。

捷联式惯导系统动态误差分析

根据捷联式惯性导航系统误差方程,分析了载体运动状态下系统的动态误差特性,并讨论了陀螺漂移、加速度计零位误差及初始误差对系统误差的作用。仿真数据由轨迹发生器产生,与以往的仿真方法相比,此方法接近实际情况,更能全面分析系统动态误差特性。

弹用捷联式惯性导航系统数值仿真

以某导弹规划航迹为对象,对捷联式惯性导航系统进行了数值仿真.通过规划航迹数据提取出弹体的比力和角速度信息,输入至惯性测量器件模型,以其输出激励导航计算模块,得到弹体的位置、速度、姿态角误差等导航数据,将其与规划航迹中相应的数据对比得到计算误差.同时由捷联式惯性导航系统的误差方程建立SIMULINK模型,给出了模型的仿真结果.对比计算误差与模型仿真结果,验证了捷联式惯导系统数值仿真的正确和有效性.

捷联式三轴稳定跟踪系统的运动学建模与仿真

建立捷联式三轴稳定跟踪系统的正、逆运动学数学模型 .由三轴稳定跟踪系统跟踪动目标的原理 ,在机构上建立了系统的各级坐标系及相应的齐次变换阵 ,利用方向余弦阵建立运动学方程 ,由矩阵对应元素相等解出 3个独立关节变量 ,完成逆运动学解算 .将解算的关节变量代入正运动学方程 ,得到系统实际输出量 .在稳定及自动跟踪等状态下的仿真实验表明 ,模型的输出复现了输入跟踪信号 ,验证了数学模型的正确性 .

捷联式惯性测向系统及其在石油工程中的应用

介绍了基于动力调谐式挠性速率陀螺的捷联式惯性测向系统的构成、工作原理及特点。该系统采用惯性测量组件直接固连在载体上,通过建立捷联数学模型完成惯性导航数据的解算,进而确定空间某点方位,可用于开窗侧钻井、定向井和水平井导向、井身轨迹测量、定向射孔、丛式井组复合导向等工程。与传统的磁方位测量方法和框架式陀螺测量系统的比较结果表明,该系统克服了磁方位测量方法在套管、钻杆、油管以及在磁干扰地层中测定方位时存在的问题,其测量精度优于框架陀螺系统。给出了丛式井组定向作业、井身轨迹测量方面2个应用实例。

捷联式惯导系统动态误差特性研究

根据载体运动状态下捷联惯性导航系统(SINS)的误差方程时变的特点,推导出捷联惯性导航系统动态误差模型,并对其在几种动态环境下的误差特性进行了仿真研究.

单轴旋转捷联式惯导系统惯性器件误差指标确定方法研究

针对惯性元件误差调制后无法定量分析惯导系统误差的问题,提出了一种根据船用单轴旋转捷联式惯导系统定位精度指标确定惯性元件精度要求的设计方法.该方法针对单轴单向旋转和单轴往复旋转2种捷联惯导系统,以传统捷联惯导系统误差传播方程为基础,建立了导航定位误差与常值漂移误差、标度因数误差和安装误差的对应关系式.文中给出了具体的算法推导过程及简化分析依据.设计实例和计算机仿真的对比分析证明了该设计方法的正确性和可行性.该设计方法为其他方式的单轴旋转惯导捷联惯导系统设计提供了有效的参考依据.

船用捷联式惯性导航仿真系统设计

针对船用捷联式惯性导航系统长时间工作后,精度明显下降,不能满足导航需求的问题,设计了一种模块化的船用捷联式惯性导航仿真系统;并进行了仿真研究。将船用捷联惯导设计为四个模块,分别为轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块、导航解算模块和误差分析模块。利用建立的模型,仿真分析捷联式惯性导航系统姿态角、速度和位置误差的主要特性,研究天向速度的发散对东向和北向速度误差的影响,探究初始对准误差对导航精度的影响。结果表明,仿真系统可以很好地模拟舰船捷联式惯性导航系统的初始对准和导航过程;天向速度的发散和初始对准的精度都会直接影响导航精度。因此,在舰船长时间航行时,必须提高初始对准精度且引入阻尼系统,以减小船用捷联式惯性导航系统的导航误差。

捷联式航姿系统中四元素算法Kalman滤波器的实现研究

本文基于四元素算法推导了姿态算法和捷联惯导系统误差模型,并设计了Kalman滤波器。在此基础上分析了误差模型的随机噪声补偿和提出了航向修正。仿真结果表明,本文讨论的这种Kalman滤波器能保证航向精度,具有实际应用意义。

基于小波分析的捷联式惯导系统的初始对准方法研究

对于光纤陀螺捷联式惯导系统 ,提出了一种新的初始对准方法。采用小波分析方法提取初始对准的有用信号 ;用二位置法确定初始方向余弦矩阵 ,同时对光纤陀螺的常值漂移和加速度计零偏置进行标定。仿真结果表明了这种方法的有效性。

基于DSP/CPLD的捷联式惯性导航系统软硬件设计方案研究

为提高捷联式惯性导航系统(SINS)算法的精度和实时性,文中提出了一种以 DSP+CPLD 作为数字硬件平台,实现捷联式惯性导航系统高速实时数据处理的硬件、软件设计方案。软硬件测试结果表明,此设计方案能够满足导航实时数据处理系统所要求达到的高精度、实时性、稳定性。

应用虚拟仪器技术的捷联式航姿系统

结合捷联式航姿系统的研究开发和运行特点,阐述了应用虚拟仪器技术提高研发效能的优越性。用虚拟仪器的体系结构实现了硬件与软件的完美结合。使用四阶龙格-库塔法实现四元数捷联修正算法,应用虚拟仪器技术设计了一套捷联式航姿系统。

捷联式惯导系统在自行火炮上的应用

基于捷联式惯导系统的自行火炮火控系统结构简单、成本低、可靠性高,且可采用一次调炮,调炮速度快、直观、精度高,减少了火控系统反应时间。惯导系统的安装工艺简单、测量直接,减少了误差环节。与平台式惯导系统相比,捷联式惯导系统的尺寸和质量大为减少、可靠性高。随着计算技术的发展和捷联式系统用光纤陀螺和激光陀螺的性价比的提高,捷联式惯导系统在自行火炮火控系统中将越来越多的得到应用。

基于Matlab/Simulink捷联式惯性导航系统仿真

本文根据捷联式惯性导航系统的特点,对系统的不同模块分别采用MATLAB语言编程和Simulink模块图方法对系统进行仿真,对由加速度计信息计算地理坐标系的角速度信息模块,由于工程中其结构图已知,采用Simulink进行仿真比较方便且误差较小;对系统中的四元数以及姿态角的计算,由于计算量大,解算公式复杂,因此采用MATLAB语言编程进行仿真。最后通过执行MATLAB命令完成整个系统的仿真任务。本文的仿真方法克服了单纯应用MATLAB编程或其它高级语言编程仿真时的计算量大、难度高、周期长、误差大的缺点。使动态系统的仿真易于实现。

捷联式惯导系统工具误差环境函数计算模型

导弹的命中精度历来是重要的战术技术指标之一,对于发挥导弹武器系统的作战效能起着重要作用.而影响命中精度最主要的是惯导系统的工具误差.本文给出了捷联数学平台的小增量的递推表达式,为分析捷联式惯导工具误差奠定了良好的基础.