舰船惯性导航系统海上无阻尼状态的校准

为满足装备高机动舰船的惯性导航系统海上重调的需求,设计了一种无阻尼状态下的校准方案,以保证惯性导航系统的续航导航精度。设计中采用卡尔曼滤波器估计系统误差和陀螺漂移,并利用残差检验方法进行故障检测与隔离。仿真分析和系统试验结果表明:无论载体在静态还是动态机动情况下,采用该方案进行校正后的系统精度都明显提高。该方案具有:滤波估计过程在无阻尼状态下进行,不受舰船运动状态的限制;分别估计陀螺常值漂移和随机漂移,隔离随机漂移对常值漂移量测的影响,精确补偿系统误差和陀螺常值漂移;以及在外参考信息源有误差干扰情况下仍能获得理想的校正效果等特点,具有重要的应用价值。

近无阻尼态下柔管自激振动减阻效果的实验研究

为寻求具有减阻效能的流体管路输送技术,采用双重管结构,在对柔管壁外侧分别加以几乎与管内压力相平衡的水及空气的条件下,对柔管的自激振动减阻效果进行了实验研究。研究结果表明:管的壁厚越小,自激振动的减阻率越大;管壁外为压力空气时,阻尼较小,自激振动减阻率较大,在雷诺数Re约为1.75×104时,壁厚为2 mm、3 mm及4 mm柔管的自激振动减阻率依次约为12%、10%、9%。从流体力学上为设计高效的流体输送技术提供一种新视野。

一种平台式惯导系统两点校方法的改进

为提高平台式惯性导航系统综合校正的精度,同时减小两点校对外界信息的过分依赖,提出了平台式惯导系统不依赖外界航向信息的无阻尼两点校方法。将自抗扰控制技术应用于惯导系统综合校正中,基于平台式惯导的动基座误差模型,设计了扩张状态观测器来估计惯导平台失调角,用以替代外界航向信息。对改进的两点校方法和经典的两点校方法进行了仿真对比实验。仿真结果表明,北向、方位陀螺常值漂移的估计误差分别由122%,100%降低为5%和3.33%,验证了改进方法的有效性。采用提出的两点校方法,大大减小了机动对平台水平精度的影响,提高了两点校的精度,同时无需外界航向信息即可对北向和方位陀螺常值漂移进行准确的估计。