基于捷联惯性系统的轨道长波不平顺检测

将航空航天飞行器制导中的捷联惯性系统应用于轨道长波不平顺的检测。利用四阶龙格-库塔法求解四元素姿态矩阵微分方程;采用积分滤波器对加速度信号进行二次积分,从而实时获取物体的运动轨迹。为提高系统的稳定性和抗噪性,在积分前利用小波变换对加速度信号进行去噪处理。最后采用XW-IMU5250惯性测量单元实测一个物体的运动,得到了物体精确的运动轨迹,通过对比不同时期测量结果即可得到轨道的长波不平顺信息。

H_∞滤波技术在捷联惯性系统在线校正中的应用

在运载体有机动时,卡尔曼滤波器会导致捷联惯性系统(SIS)产生大的机动误差。计算机仿真结果表明,用H滤波器代替卡尔曼滤波器对SIS的状态变量进行估计后,能有效降低SIS的机动误差,提高系统的精度。

分布式系统中捷联惯性系统动基座对准研究

为解决舰载捷联系统动基座对准中甲板挠曲变形及惯性组件箱(IMU)的安装误差对初始对准精度的影响,建立了捷联惯性系统误差模型、甲板挠曲变形模型、IMU 安装误差模型,并利用速度加姿态角匹配方法,建立了量测误差模型。在此基础上利用状态扩展法建立 Kalman滤波器,并进行了仿真。仿真结果表明,在舰船有摇摆的情况下,可以有效地估计 IMU 安装误差角和甲板挠曲变形误差角。

捷联惯性系统初始对准中IMU安装误差及陀螺漂移的估计与补偿

为尽可能消除IMU安装误差和陀螺漂移对系统精度的影响,运用主从惯导传递对准技术,采用扩展状态滤波器和速度/姿态角组合匹配的方法,估计出IMU安装误差和陀螺漂移误差,并对系统进行补偿。仿真结果表明,补偿了安装误差和陀螺漂移后,捷联惯性系统的导航参数精度可提高1个数量级以上。

舰载捷联惯性系统中杆臂效应误差的研究

舰载捷联惯性系统中杆臂效应误差的研究徐晓苏，万德钧（东南大学仪器科学与工程系，南京２１００１８）对于使用捷联式惯性测量组件的舰艇或其它水中运动对象，惯性测量组件中加速度计的理想定位应在水中运动对象的摇摆中心．否则，当运动对象处于摇摆状态时，由于存在离...

捷联惯性系统对摇摆运动下的初始对准研究

建立了捷联惯性系统对摇摆运动及线运动下的误差模型，分析了系统状态的可观测性，比较了静基座与摇摆运动情况下的卡尔曼滤波器的估计效果，通过计算机仿真提出了有效的初始对准方法。

捷联惯性系统的误差及其特性分析

从捷联惯性系统的误差源出发,根据系统的误差方程,通过理论分析和仿真,阐述了各惯性传感器误差和初始误差对系统的影响,并在几种动态环境下对系统的误差特性进行了仿真。结果表明:与静态误差特性相比,系统的误差特性发生了较大的变化。

最优试验设计辨识捷联惯性系统的静态误差模型

对捷联惯性系统在三轴综合测试转台上提出了最优试验设计辨识其静态误差模型，一次试验完成六个惯性元件的５４项模型参数，仿真结果表明该方法的正确性。

在冲击作用下捷联惯性系统结构的设计方法

针对捷联惯性系统对冲击环境敏感,在冲击条件下动态精度差的特点,分别分析了微机电系统(MEMS)陀螺仪、石英加速度计及安装框架的冲击适应性。提出了在冲击载荷作用下捷联惯性系统结构设计的方法:首先,从结构设计上保证传感器的正交布局;其次,设计了一种简单实用的隔冲结构方式,通过有限元仿真和实物试验,结果表明,此方法可靠有效。

用MEMS—IMU构成捷联惯性系统的余度配置算法研究

微电子机械系统惯性传感器（ＭＥＭＳ－ＩＭＵ）具有显著的优点，中高性能ＭＥＭＳ－ＩＭＵ的推广和普及是下一世纪导航及惯性技术发展的趋势。由于ＭＥＭＳ－ＩＭＵ的低成本和微型化，特别适合于在捷联式惯性导航系统中进行惯性传感器的余度配置，也就是说，用冗余配置的方法构成捷联惯性组件，从而提高惯性传感系统的性能和可靠度，本文分析了用单自由度ＭＥＭＳ－ＩＭＵ对捷联组件进行余度配置的原则、方案和评价。

基于ASYM的激光陀螺捷联惯性系统温度误差模型辨识

为减小温度对导航精度的影响,实现系统级的温度补偿,在实验中采用静态条件下的标定方法;基于激光陀螺捷联惯性系统的误差模型方程,用广义逆算法顺利分离求得陀螺各零偏及标度因数值;根据以往温度误差模型的结构特点,运用渐近辨识方法(ASYM)中的最终输出误差准则(FOE)对温度误差模型中非线性部分的阶次进行准确的计算,确定了合理的温度误差模型结构。为了解决用最小二乘法辨识模型结构的系数时,信息矩阵求逆容易溢出的问题,采用了自适应的岭估计算法确定陀螺零偏温度误差模型的系数,实现了系统级的温度误差建模。所得到的温度误差模型补偿效果比定阶前明显提高。

考虑舰体变形时的捷联惯性系统初始对准方法

为尽可能消除惯性测量组件(IMU)安装误差及挠曲变形对初始对准精度的影响,运用传递对准技术,建立系统方程和量测方程,采用扩展状态滤波器和速度加角速率匹配的方法,准确地估计出了这些误差,并对系统进行补偿。仿真结果表明,用速度加角速率匹配估计安装误差和挠曲变形比用速度加姿态匹配效果好,补偿了安装误差和挠曲变形后,系统的导航精度明显提高。

船用捷联惯性系统的IMU测量模型优化研究

为了提高捷联系统惯性测量组件(IMU)的测量精度,在建立完整的惯组测量数学模型的基础上,采用逐步回归法对测量模型的自变量选择进行最优化选择,寻优时用复相关系数R2作衡量测量方程优劣的指标。试验结果表明,在陀螺测量模型中,角速度二次交叉耦合项系数和与比力的二次项系数非常小,加速度计的测量模型中的加速度二次耦合项系数也很小,模型加入该组变量后,R2变化并不大,均可以忽略不计。采用逐步回归分析法从众多的影响因素中,挑选对响应变量贡献大的因素,从而建立了惯组最优化测量模型。

捷联惯性系统参数补偿方法

捷联惯性系统惯性器件输出的静态脉冲数，在系统启动的随初始温度和时间缓慢变化，文章提出了惯性器件参数补偿形式、模型及确定补偿参数的方法，从而缩短了准备时间并改善了导航精度。

自航式诱饵捷联惯性系统构建与导航控制参数解算

捷联惯性技术有着许多突出优点,自航式声诱饵可利用陀螺仪和加速度计构建捷联惯性系统,以提高航向角、姿态角等导航控制参数精度,降低陀螺启动时间。通过研究给出了此系统下诱饵航向角、姿态角、速度、位置、深度等导航控制参数解算方法。

复杂城市环境下的全球导航卫星系统/捷联惯性导航系统组合导航算法

针对复杂城市环境下,全球导航卫星系统(GNSS)信号出现频繁短暂失锁或拒止时,对GNSS/捷联惯性导航系统(SINS)组合导航系统的导航精度和鲁棒性影响较大问题,该文提出一种改进的因子图滤波方法。首先使用GNSS接收机内部参数构建信号误差鉴别函数,能实时估计出信号受多径干扰、遮挡等情况下的信号测量性能;同时利用载体运动约束条件构造零速修正因子,对GNSS拒止情况下的系统状态进行更新,避免系统导航性能极速下降。实验结果表明,改进的因子图方法相比经典因子图方法,在城市复杂环境下能提高定位精度63.50%和测速精度42.26%,同时也具有更低的存储量和计算复杂度,特别适用于城市车辆辅助驾驶导航设备中,对导航精度、硬件资源和实时性约束强的场景。

光学陀螺捷联惯性系统的发展与展望

综述光学陀螺的发展及其在捷联惯性系统中的应用概况,总结其发展态势和研究方向。在简述光学陀螺的工作原理及优势的基础上,回顾美、欧等国光学陀螺的发展历程以及我国光学陀螺的研究现状,总结了光学陀螺研究的关键技术。概述捷联惯性系统的技术特点及光学陀螺在系统应用上的优势后,回顾了美、欧等国光学陀螺捷联系统的发展历程。针对我国高精度光学陀螺捷联系统的研制需求,阐述了美国在高精度系统方面的研制情况和技术途径。总结出光学陀螺捷联惯性技术的发展趋势,为我国高精度光学陀螺捷联惯性系统的研制工作提供借鉴和参考。

激光捷联惯性导航系统动态锥动误差建模分析

提出了一种机抖激光陀螺的锥动误差参数建模与补偿方法。首先从机理上分析了锥动误差产生的原因,利用有限元分析方法给出了在不同外界角加速度输入下激光陀螺敏感轴的变形情况;建立了锥动误差的补偿模型,将锥动误差的影响用锥动误差系数表示,该系数仅和激光陀螺自身相关;设计了锥动误差系数的系统级标定方案,利用圆锥运动前后系统的姿态误差与锥动误差系数的关系完成参数标定。然后通过激光陀螺和光纤陀螺的圆锥运动实验,证明了锥动误差的存在;通过系统级的圆锥运动实验,证明了锥动误差的补偿效果。最后通过系统级的振动试验,验证了本文提出的锥动误差补偿方法能够有效地减小振动环境下系统的姿态和速度误差,对提升惯导系统在复杂力学环境下导航精度有着重要作用。

球载捷联惯性/GPS组合导航系统及动态对准技术

为了实现系留气球载雷达系统天线的空域稳定,球载航姿系统是不可缺少的重要设备。文中阐述了用捷联惯性/全球定位系统组合导航系统实现球载航姿系统的设计技术,针对系留气球平台系统在空中漂浮不定的特点,提出了在动态条件下,小型系留气球载捷联惯性/GPS组合导航系统的对准技术。