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捷联惯导系统内杆臂补偿方法及试验验证
被引量:
20
1
作者
严恭敏
周琪
+1 位作者
翁浚
秦永元
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期62-67,共6页
在实际捷联惯组中,三只加速度计的比力测量对应于不同的点位置,如果直接作为捷联惯导算法的输入,角运动条件下会引起导航误差。对于加速度计非正交安装情形,在常规静态标定模型基础上,推导了考虑内杆臂效应后的动态标定模型。以导航速...
在实际捷联惯组中,三只加速度计的比力测量对应于不同的点位置,如果直接作为捷联惯导算法的输入,角运动条件下会引起导航误差。对于加速度计非正交安装情形,在常规静态标定模型基础上,推导了考虑内杆臂效应后的动态标定模型。以导航速度为观测量,建立了加计组合内杆臂补偿的一般模型方程。针对激光捷联惯性组合,设计了简便的试验方法用于辨识内杆臂参数,高强度的摇摆试验表明内杆臂补偿有效地提高了导航精度,速度误差降低达77%以上。
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关键词
捷联惯导系统
内
杆臂补偿
动态误差
摇摆试验
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职称材料
一种更精确的带有杆臂补偿的速度加姿态匹配传递对准模型
被引量:
3
2
作者
郭子伟
缪玲娟
沈军
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第11期2357-2364,共8页
针对捷联惯导系统的传递对准问题,提出了一种更精确的带有杆臂补偿和速度差乘积项的速度加姿态匹配的传递对准模型。对准模型中增加杆臂补偿项提高了系统的稳态精度;增加速度差乘积项改善了系统的动态响应,加快了滤波器收敛速度。采用&q...
针对捷联惯导系统的传递对准问题,提出了一种更精确的带有杆臂补偿和速度差乘积项的速度加姿态匹配的传递对准模型。对准模型中增加杆臂补偿项提高了系统的稳态精度;增加速度差乘积项改善了系统的动态响应,加快了滤波器收敛速度。采用"摇摆机动"的飞行轨迹,对传递对准滤波器进行了仿真;仿真结果证明了传递对准模型的有效性。
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关键词
传递对准
KALMAN滤波
速度匹配
姿态匹配
杆臂补偿
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职称材料
非视距环境下顾及杆臂补偿的UWB/IMU定位算法
3
作者
谭兴龙
韩宇
《中国惯性技术学报》
EI
2024年第8期762-770,共9页
针对非视距(NLOS)误差和传感器杆臂影响超宽带(UWB)/惯性测量单元(IMU)组合定位精度的问题,提出了一种NLOS环境下顾及杆臂补偿的定位算法。根据UWB伪距在定位过程中的局部线性特性,设计了基于强局部加权回归法的NLOS识别与抑制算法,提高...
针对非视距(NLOS)误差和传感器杆臂影响超宽带(UWB)/惯性测量单元(IMU)组合定位精度的问题,提出了一种NLOS环境下顾及杆臂补偿的定位算法。根据UWB伪距在定位过程中的局部线性特性,设计了基于强局部加权回归法的NLOS识别与抑制算法,提高了UWB迭代定位算法的精度。利用顾及杆臂的改进抗差奇异值分解无迹卡尔曼滤波(LA-IRUKF)算法对优化后的观测数据和状态模型进行组合,实现定位精度的提升和杆臂的有效补偿。最后,采用仿真数据和实测数据对LA-IRUKF算法进行验证。仿真实验结果验证了NLOS误差识别与抑制算法的有效性以及杆臂补偿的必要性。真实场景的实验结果表明,在NLOS环境下LA-IRUKF算法不仅可以准确补偿杆臂,还能抑制NLOS误差影响。相较于抗差奇异值分解无迹滤波算法、顾及杆臂的抗差奇异值分解无迹滤波算法和改进抗差奇异值分解无迹卡尔曼滤波算法,LA-IRUKF算法的定位精度分别提高了42.4%、41.6%和28.5%,具有精度高、抗差好等优点。
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关键词
强局部加权回归
杆臂补偿
超宽带/惯性测量单元
无迹卡尔曼滤波
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职称材料
航姿参考系统的改进杆臂效应补偿方法
被引量:
1
4
作者
谭强俊
程永生
+3 位作者
唐彬
刘显学
周浩
李寅鑫
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期129-136,共8页
振动环境下叠加在航姿参考系统(AHRS)加速度计敏感轴上的杆臂效应会对加速度计测姿精度造成极大的影响.本文对杆臂效应处理算法中的低通滤波法和力学补偿法进行分析.低通滤波法滤除杆臂效应会有整流误差残存.力学补偿法对杆臂效应中向...
振动环境下叠加在航姿参考系统(AHRS)加速度计敏感轴上的杆臂效应会对加速度计测姿精度造成极大的影响.本文对杆臂效应处理算法中的低通滤波法和力学补偿法进行分析.低通滤波法滤除杆臂效应会有整流误差残存.力学补偿法对杆臂效应中向心加速度项的补偿受限于陀螺测量精度,对杆臂效应中切向加速度项的补偿会因为直接对角速度微分求取角加速度造成误差激剧放大.针对低通滤波法与力学补偿法各自存在的不足,提出一种改进的杆臂效应补偿方法.对杆臂效应中的向心加速度项的补偿,设定角频率阈值作为判定值.在低于给定角频率阈值工况下采用低通滤波法,而在高于给定角频率阈值工况下采用力学补偿+低通滤波法.对杆臂效应中的切向加速度项的补偿,提出2种多加速度计构型,根据加速度计构型中各加速度计输出值,构造解析公式求解角加速度,避免直接微分法造成的误差放大.通过对改进补偿方法的理论推导、分析和仿真,并与低通滤波法和力学补偿法相对比,改进补偿方法显著地提高了杆臂效应误差补偿精度.
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关键词
杆
臂
效应
补偿
多加速度计
低通滤波
力学
补偿
向心加速度
切向加速度
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职称材料
采煤机捷联惯导系统杆臂效应误差补偿方法研究
被引量:
2
5
作者
司卓印
李威
仝军令
《工矿自动化》
北大核心
2019年第5期56-61,共6页
针对杆臂效应误差力学补偿方法无法实时求出角加速度信息的问题,在分析采煤机捷联惯导定位系统杆臂效应产生原因的基础上,提出了一种改进的杆臂效应误差补偿方法。该方法利用导航坐标系下不同时刻重力加速度分量相同的原理求出杆臂长度...
针对杆臂效应误差力学补偿方法无法实时求出角加速度信息的问题,在分析采煤机捷联惯导定位系统杆臂效应产生原因的基础上,提出了一种改进的杆臂效应误差补偿方法。该方法利用导航坐标系下不同时刻重力加速度分量相同的原理求出杆臂长度;然后利用角速度求出载体坐标系相对于导航坐标系的角加速度;最后通过杆臂效应误差公式求出测量加速度的误差,从而对加速度输出进行补偿。仿真结果表明,该补偿方法能够有效提高采煤机捷联惯导定位系统的精度,能有效补偿采煤机的位置误差,消除累积误差的影响,相对于补偿前采煤机x方向和y方向的定位精度分别提高了5.1%和23.6%。
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关键词
煤炭开采
采煤机定位
杆
臂
效应误差
补偿
角加速度
捷联惯性导航
安装偏差角
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职称材料
基于人体下肢运动学机理的行人导航方法
被引量:
9
6
作者
钱伟行
曾庆化
+1 位作者
万骏炜
熊智
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第1期24-28,共5页
利用人体运动特征实现行人导航是近年来导航技术领域新兴的研究方向之一。针对惯性测量组件足部安装方式在人体较高过载的运动中无法有效实现零速修正的问题,研究了一种惯性测量组件在人体下肢分布式安装,基于人体下肢运动学机理构建虚...
利用人体运动特征实现行人导航是近年来导航技术领域新兴的研究方向之一。针对惯性测量组件足部安装方式在人体较高过载的运动中无法有效实现零速修正的问题,研究了一种惯性测量组件在人体下肢分布式安装,基于人体下肢运动学机理构建虚拟足部惯性测量组件,从而实现人体导航定位的方法。阐述了行人导航系统的结构与虚拟惯性传感组件的构建机理,研制了系统原理样机。实验结果表明所提出的方法在人体较高过载的行进中可有效克服测量信息超量程、冲击等因素对导航解算的影响,定位精度约为行进距离的6%,并通过分析总结了影响该类型行人导航系统性能的各项主要因素,为进一步研究提供了一定的理论与技术基础。
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关键词
行人导航
人体运动学
虚拟传感器
零力矩点
杆
臂
效应
补偿
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职称材料
题名
捷联惯导系统内杆臂补偿方法及试验验证
被引量:
20
1
作者
严恭敏
周琪
翁浚
秦永元
机构
西北工业大学自动化学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第1期62-67,共6页
基金
航空科学基金(20100818012)
教育部博士点基金(20106102120057)
文摘
在实际捷联惯组中,三只加速度计的比力测量对应于不同的点位置,如果直接作为捷联惯导算法的输入,角运动条件下会引起导航误差。对于加速度计非正交安装情形,在常规静态标定模型基础上,推导了考虑内杆臂效应后的动态标定模型。以导航速度为观测量,建立了加计组合内杆臂补偿的一般模型方程。针对激光捷联惯性组合,设计了简便的试验方法用于辨识内杆臂参数,高强度的摇摆试验表明内杆臂补偿有效地提高了导航精度,速度误差降低达77%以上。
关键词
捷联惯导系统
内
杆臂补偿
动态误差
摇摆试验
Keywords
Strapdown inertial navigation system (SINS)
Inner lever arm
Dynamic error
Swaying test
分类号
V249.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
一种更精确的带有杆臂补偿的速度加姿态匹配传递对准模型
被引量:
3
2
作者
郭子伟
缪玲娟
沈军
机构
北京理工大学自动化学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第11期2357-2364,共8页
基金
总装预研基金(513090301)
文摘
针对捷联惯导系统的传递对准问题,提出了一种更精确的带有杆臂补偿和速度差乘积项的速度加姿态匹配的传递对准模型。对准模型中增加杆臂补偿项提高了系统的稳态精度;增加速度差乘积项改善了系统的动态响应,加快了滤波器收敛速度。采用"摇摆机动"的飞行轨迹,对传递对准滤波器进行了仿真;仿真结果证明了传递对准模型的有效性。
关键词
传递对准
KALMAN滤波
速度匹配
姿态匹配
杆臂补偿
Keywords
Transfer alignment
Kalman filtering
Velocity matching
Attitude matching
Lever-arm compensation
分类号
U666.11 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
非视距环境下顾及杆臂补偿的UWB/IMU定位算法
3
作者
谭兴龙
韩宇
机构
江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
2024年第8期762-770,共9页
基金
国家自然科学基金(42204013)。
文摘
针对非视距(NLOS)误差和传感器杆臂影响超宽带(UWB)/惯性测量单元(IMU)组合定位精度的问题,提出了一种NLOS环境下顾及杆臂补偿的定位算法。根据UWB伪距在定位过程中的局部线性特性,设计了基于强局部加权回归法的NLOS识别与抑制算法,提高了UWB迭代定位算法的精度。利用顾及杆臂的改进抗差奇异值分解无迹卡尔曼滤波(LA-IRUKF)算法对优化后的观测数据和状态模型进行组合,实现定位精度的提升和杆臂的有效补偿。最后,采用仿真数据和实测数据对LA-IRUKF算法进行验证。仿真实验结果验证了NLOS误差识别与抑制算法的有效性以及杆臂补偿的必要性。真实场景的实验结果表明,在NLOS环境下LA-IRUKF算法不仅可以准确补偿杆臂,还能抑制NLOS误差影响。相较于抗差奇异值分解无迹滤波算法、顾及杆臂的抗差奇异值分解无迹滤波算法和改进抗差奇异值分解无迹卡尔曼滤波算法,LA-IRUKF算法的定位精度分别提高了42.4%、41.6%和28.5%,具有精度高、抗差好等优点。
关键词
强局部加权回归
杆臂补偿
超宽带/惯性测量单元
无迹卡尔曼滤波
Keywords
robust local weighted regression
lever arm compensation
UWB/IMU
unscented Kalman filter
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
航姿参考系统的改进杆臂效应补偿方法
被引量:
1
4
作者
谭强俊
程永生
唐彬
刘显学
周浩
李寅鑫
机构
中国工程物理研究院电子工程研究所
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期129-136,共8页
基金
中国工程物理研究院超精密重点实验室基金(ZM18006)。
文摘
振动环境下叠加在航姿参考系统(AHRS)加速度计敏感轴上的杆臂效应会对加速度计测姿精度造成极大的影响.本文对杆臂效应处理算法中的低通滤波法和力学补偿法进行分析.低通滤波法滤除杆臂效应会有整流误差残存.力学补偿法对杆臂效应中向心加速度项的补偿受限于陀螺测量精度,对杆臂效应中切向加速度项的补偿会因为直接对角速度微分求取角加速度造成误差激剧放大.针对低通滤波法与力学补偿法各自存在的不足,提出一种改进的杆臂效应补偿方法.对杆臂效应中的向心加速度项的补偿,设定角频率阈值作为判定值.在低于给定角频率阈值工况下采用低通滤波法,而在高于给定角频率阈值工况下采用力学补偿+低通滤波法.对杆臂效应中的切向加速度项的补偿,提出2种多加速度计构型,根据加速度计构型中各加速度计输出值,构造解析公式求解角加速度,避免直接微分法造成的误差放大.通过对改进补偿方法的理论推导、分析和仿真,并与低通滤波法和力学补偿法相对比,改进补偿方法显著地提高了杆臂效应误差补偿精度.
关键词
杆
臂
效应
补偿
多加速度计
低通滤波
力学
补偿
向心加速度
切向加速度
Keywords
lever arm effect error compensation
muliple accelerometers
low-pass filtering
mechanical compensation
centripetal acceleration
tangential acceleration
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
采煤机捷联惯导系统杆臂效应误差补偿方法研究
被引量:
2
5
作者
司卓印
李威
仝军令
机构
中国矿业大学徐海学院
中国矿业大学机电工程学院
出处
《工矿自动化》
北大核心
2019年第5期56-61,共6页
基金
国家自然科学基金联合基金项目(U1610111)
文摘
针对杆臂效应误差力学补偿方法无法实时求出角加速度信息的问题,在分析采煤机捷联惯导定位系统杆臂效应产生原因的基础上,提出了一种改进的杆臂效应误差补偿方法。该方法利用导航坐标系下不同时刻重力加速度分量相同的原理求出杆臂长度;然后利用角速度求出载体坐标系相对于导航坐标系的角加速度;最后通过杆臂效应误差公式求出测量加速度的误差,从而对加速度输出进行补偿。仿真结果表明,该补偿方法能够有效提高采煤机捷联惯导定位系统的精度,能有效补偿采煤机的位置误差,消除累积误差的影响,相对于补偿前采煤机x方向和y方向的定位精度分别提高了5.1%和23.6%。
关键词
煤炭开采
采煤机定位
杆
臂
效应误差
补偿
角加速度
捷联惯性导航
安装偏差角
Keywords
coal mining
positioning of shearer
lever arm effect error compensation
angular acceleration
strap-down inertial navigation
installation deviation angle
分类号
TD632 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
基于人体下肢运动学机理的行人导航方法
被引量:
9
6
作者
钱伟行
曾庆化
万骏炜
熊智
机构
南京师范大学电气与自动化工程学院
南京航空航天大学自动化学院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第1期24-28,共5页
基金
国家自然科学基金(61304227)
江苏省自然科学基金(BK20141453)
江苏省高校自然科学基金(13KJB590001)
文摘
利用人体运动特征实现行人导航是近年来导航技术领域新兴的研究方向之一。针对惯性测量组件足部安装方式在人体较高过载的运动中无法有效实现零速修正的问题,研究了一种惯性测量组件在人体下肢分布式安装,基于人体下肢运动学机理构建虚拟足部惯性测量组件,从而实现人体导航定位的方法。阐述了行人导航系统的结构与虚拟惯性传感组件的构建机理,研制了系统原理样机。实验结果表明所提出的方法在人体较高过载的行进中可有效克服测量信息超量程、冲击等因素对导航解算的影响,定位精度约为行进距离的6%,并通过分析总结了影响该类型行人导航系统性能的各项主要因素,为进一步研究提供了一定的理论与技术基础。
关键词
行人导航
人体运动学
虚拟传感器
零力矩点
杆
臂
效应
补偿
Keywords
Inertial navigation systems
Kinematics
Navigation systems
Units of measurement
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
捷联惯导系统内杆臂补偿方法及试验验证
严恭敏
周琪
翁浚
秦永元
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
20
下载PDF
职称材料
2
一种更精确的带有杆臂补偿的速度加姿态匹配传递对准模型
郭子伟
缪玲娟
沈军
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
3
下载PDF
职称材料
3
非视距环境下顾及杆臂补偿的UWB/IMU定位算法
谭兴龙
韩宇
《中国惯性技术学报》
EI
2024
下载PDF
职称材料
4
航姿参考系统的改进杆臂效应补偿方法
谭强俊
程永生
唐彬
刘显学
周浩
李寅鑫
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
下载PDF
职称材料
5
采煤机捷联惯导系统杆臂效应误差补偿方法研究
司卓印
李威
仝军令
《工矿自动化》
北大核心
2019
2
下载PDF
职称材料
6
基于人体下肢运动学机理的行人导航方法
钱伟行
曾庆化
万骏炜
熊智
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2015
9
下载PDF
职称材料
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