基于MEMS的测姿定向方法研究

针对MEMS惯性器件精度较低,MEMS惯导系统无法满足平台姿态精度要求的问题,本文提出了一种基于MEMS器件的测姿、定向方法。当载体近匀速运动时,利用加速度计和磁力计信息,采用垂直陀螺原理得到高精度的姿态信息,通过卡尔曼滤波估计出陀螺漂移,载体非近匀速运动时采用惯性姿态递推更新算法,补偿修正力矩和陀螺漂移误差,提高了载体的测姿定向精度。实验测试结果表明,采用本文的测姿定向方法后MEMS系统的姿态精度达到了0.6°,精度明显高于传统方法的精度,能够满足大多数中高精度平台的要求。

基于跟踪微分器的单天线DGPS定向测姿方法研究

设计了基于跟踪微分器的单天线DGPS定向测姿方法,构造基于积分方法的跟踪微分器,并将其用于DGPS速度的滤波和微分处理,从而得到较精确的速度和加速度信息,通过对载体运动模型的分析和数学推导,得到计算载体姿态的方法。最后,给出了该方法在车载系统中的仿真,结果表明该方法可以提供有效的姿态信息,可以成为常规姿态测量系统的备份。

导弹发射车快速定位定向技术

针对某发射车惯性平台惯导定位定向速度慢、环境要求高的问题,根据北斗多天线定向测姿原理,提出了基于北斗二代的多天线配置及快速定位定向技术,利用相位差分原理,采用多天线布阵技术,解算天线构成的基线矢量方向,经变换实现测姿功能,该技术在同类设备上成功应用表明其快速性、精确性等指标满足设计要求。

支持天通一号的动载体卫星通信天线设计

天通一号卫星移动通信系统填补了国家军民用自主卫星移动通信服务的空白。该系统由空间段、地面段和用户终端组成,其中空间段计划由多颗地球同步轨道移动通信卫星组成。本文首先就天通一号的研制历程和应用场景进行介绍,进而设计了一种支持天通一号的动载体卫星通信天线,阐述了系统组成和工作原理,提出了基于双天线定向测姿和圆锥扫描相结合的跟踪策略,不依赖卫星广播信道,具有良好的应用价值。

舰载POS MV数据采集与处理技术的水上定位性能

为提高水运工程复杂作业环境舰载水下声学设备的定位能力,研究了舰载POS MV系统组成单元及搭载的Applanix IN-Fusion GNSS INS组合定位基本原理。基于POSPac MMS构建了4种POS数据后处理模式选择策略及方法流程,形成了舰载POS数据采集与处理核心技术体系。依托温岭航道疏浚工程扫测项目开展离岸35 km持续2.17 h的POS MV WaveMaster数据采集及处理工程实践。研究结果表明:1)POS MV在非星站差分情况下,其实时定位平面、高程精度均为米级,横纵摇、艏向平均精度分别为0.026°、0.029°。2)在POSPac MMS的PP-RTX和SingleBase后处理模式下,平面、高程定位精度提高至2~3 cm,横摇、艏向平均精度分别提高至0.012°、0.015°,真垂荡数据中误差稳定在0.01 m。3)POS MV可以实时获取稳定、有效的惯导数据,辅助后处理技术能够为水运工程提供准确的位置和姿态信息。