惯性角速度匹配测量方程的耦合误差分析

针对惯性角速度匹配测量方程得不到理论精确解的问题,根据角速度匹配测量方程建立了形变角估计误差与船体角运动和动态形变角的相关函数模型,从理论上证明了船体角运动与动态形变角之间的交叉耦合将产生形变角估计误差。在动态形变角和船摇角幅度分别为20″和2°的仿真条件下,当船体运动角速度与动态形变角速度不相关时,形变角估计误差均值分别为-1.8"、3.7"、3.8";当船体运动角速度与动态形变角速度完全相关时,形变角估计产生约50"的偏置误差。仿真和实验结果表明,误差的大小与二者之间的相关系数呈正相关。研究结果可为舰船形变测量和传递对准相关的理论研究和工程应用提供参考。

传递对准中主惯导速度匹配量的实时构造算法

研究了当机载主惯导和弹载子惯导分别采用地理坐标系和准惯性坐标系作为导航坐标系时 ,传递对准过程中主惯导速度匹配量的实时构造算法。提出了利用主惯导导航参数实时构造主惯导速度匹配量的地速转换和修正算法 ,利用主惯导加速度计输出实时构造主惯导速度匹配量的比力积分算法 ,以及利用主惯导导航参数和加速度计输出实时构造主惯导速度匹配量的比力积分修正算法。仿真结果表明 。

速度加角速度匹配传递对准方法研究

以主惯导和子惯导的速度差和角速度差作为观测量,设计速度加角速度匹配传递对准方法。推导了速度加角速度匹配微分方程,建立了速度加角速度匹配的线性滤波模型。速度加角速度匹配传递对准方法作为计算参数匹配法和测量参数匹配法的结合,比较传统的速度匹配传递对准方法利用了更多的观测信息,因此,对方位的估计精度高,估计时间短。

舰载角速度匹配传递对准方法研究

为了提高舰载局部捷联惯导系统的导航精度,希望能够在传递对准过程中,对船体甲板变形进行估计,对惯性器件的某些误差进行标定,并进行补偿。作为参数匹配传递对准方法之一的角速度匹配法为此提供了可能。文中对角速度匹配法中的三种不同海况下的系统状态可观测性进行了详细的分析,并对船体甲板变形和陀螺漂移进行了Kalman滤波估计及精度分析。研究结果表明,这一方法具有较好的对准精度和快速性,但具体情况随船体的运动情况而不同。

低成本GPS/IMU组合导航中的速度匹配对准研究

由于低成本IMU的输出具有较大的偏差和噪声,地球的自转速率完全被淹没在其中,无法实现自对准。因此在低成本IMU/GPS组合导航系统的设计中,初始对准使用GPS提供的速度信息进行纠偏,从而较好的估计了航向误差和IMU参数误差。仿真和实际应用都得到了较好的效果。

舰载姿态加角速度匹配传递对准方法研究

用于传递对准的测量参数匹配法极大地受限于舰船所处海况,为解决这一问题,提出了姿态加角速度匹配法。在三种典型的海况下,对这一传递对准方法中舰船甲板变形和陀螺常值漂移进行了KALMAN滤波估计及精度分析,并对陀螺漂移标定的可行性进行了深入的分析。研究结果表明,姿态加角速度匹配法具有稳健的对准精度和快速性,陀螺漂移的标定依赖于舰船甲板动态变形的大小。

采用速度匹配法研究本生灯火焰的稳定点位置

采用理论预测与实验研究的方法分析了本生灯火焰的稳定点位置与气流速度的关系,因为火焰稳定点的存在与否直接决定了火焰的存在与否.理论预测采用速度匹配法,通过分析本生灯出口附近冷态流场中气流速度分布与火焰传播速度分布的相对关系,并引入壁面淬熄的影响,预测出火焰稳定点的空间位置并得到了经验关系式.实验则以甲烷-空气的预混层流本生灯火焰为研究对象,确定了火焰稳定点位置与气流速度的相对关系.实验结果与Bernard Lewis的预测不同,即随流速增大,火焰稳定点会朝向射流的下游和射流中心线方向移动.而根据得到的经验关系式预测出的火焰稳定点位置与实验结果符合良好,精度在±20%以内,表明速度匹配法能够准确预测火焰稳定点的位置.

200-250km·h^-1客货共线铁路列车速度匹配研究

以250km·h^-1和200km·h^-1旅客列车作为基本列车，计算停站基本列车、普通旅客列车（160km·h^-1）和货物列车（120和80km·h^-1）的扣除系数。采用扣除系数法，计算不同速度列车共线运行时的通过能力。计算结果表明，以通过能力不低于110对作为标准，在200km·h^-1速度等级的铁路上，200km·h^-1旅客列车可以与80km·h^-1或120km·h^-1货物列车共线运行，在250km·h^-1速度等级的铁路上，250km·hv旅客列车可以与120km·h^-1货物列车共线运行，但不宜与80km·h^-1货物列车共线运行。

基于分段复合速度匹配的点目标检测算法

针对低信噪比下运动点目标检测这一难题,提出了一种新算法———分段复合速度匹配法,该方法通过递推使用速度匹配滤波器有效地实现了目标的能量累加。与其他检测算法相比,该方法具有运算简单、检测时间快等特点。对新算法的原理和性能进行了详细分析,并通过实验证明了该算法的有效性。

H_∞次优滤波在角速度匹配传递对准中的应用

角速度匹配传递对准的量测量是主惯导的高精度陀螺测量信息与子惯导的陀螺测量信息之差,将角速度匹配传递对准的量测量送入卡尔曼滤波器进行信息融合,以获得导航系统误差的最优估计值。通过对角速度匹配传递对准的系统状态模型和量测模型的构建与分析,在将机翼弹性变形等干扰项为有色噪声时,采用H_∞次优滤波的角速度匹配传递对准方式估计弹体的安装误差角与姿态失准角,从而实现机载导弹武器系统的快速传递对准。仿真结果表明,基于H_∞次优滤波的角速度匹配传递对准,能有效抑制实际应用中弹体的机翼弹性变形等外界不确定噪声的干扰,在确保传递对准鲁棒性能的同时,可以获得良好的快速性能和滤波精度。因此,作为一种空中飞行的对准方法,采用H_∞次优滤波将干扰项作为有色噪声应用于角速度匹配传递对准更符合工程应用的实际情况。

基准信息时间延迟对速度匹配传递对准性能的影响分析

传递对准过程中,由于主惯导的解算和传输延迟,子惯导解算信息与进行匹配的基准信息不能完全同步,有些情况下时间延迟较大。采用捷联惯导速度匹配传递对准,仿真分析了舰船几种典型运动状态下基准信息时间延迟对姿态误差角、陀螺漂移、加速度计零偏估计效果的影响。仿真结果表明,对准过程中舰船匀速和匀加速运动,基准信息延迟几乎不会影响对准性能;对准过程中舰船变加速直线运动,加速度变化时基准信息延迟影响卡尔曼滤波器估计精度,速度稳定后,影响会慢慢减小;对准过程中舰船进行转弯和大规模的机动运动,基准信息延迟会严重影响速度匹配传递对准性能,方位误差角估计误差达到10′左右,陀螺漂移和加速度计零偏的估计时间和精度显著下降。

角速度匹配传递对准方法在舰艇平台的适用性分析

角速度匹配传递对准可用于舰载导弹或舰载火炮等武器惯导系统的初始对准,对准精度高、速度快。但对准效果易受舰体变形角与时间延迟的影响。舰体变形可分为静态变形角及动态变形角。分析了三种不同动态变形角模型和时间延迟对角速度匹配传递对准的影响,并通过仿真进行了分析验证。仿真结果表明将动态变形角干扰作为量测噪声引入滤波器,当动态变形角为白噪声时,对角速度匹配传递对准性能没有影响。当动态变形角为有色噪声时,静态变形角估计误差会变大甚至不收敛。文中以动态变形角是二阶Markov过程为例,动态变形角经白化处理后对准效果大大提升。100 ms时间延迟会引起静态变形角2'估计误差。

体积速度匹配分布源边界点法的特解源位置优化方法研究

在分布源边界点法中,选择特解源及特解源位置对声场计算的精度具有很大的影响。为减小声场计算的误差,提出了一种确定特解源位置的优化方法。在该方法中,采用三极子作为特解源,以1%体积速度相对误差对结构声辐射计算的上限频率进行预测,然后在计算上限频率范围内通过体积速度匹配搜索,得到体积速度相对误差最小意义下的特解源优化位置,在该优化位置处构造声压与表面体积速度之间的传递矩阵来计算声场,以减小计算误差。数值仿真结果表明:在求取的计算上限频率范围内,特解源处于优化位置时,计算误差得以显著减小。当振速测量存在一定误差时,采用该方法仍可将计算误差控制在5%以内。

舰艇干扰因素对速度匹配传递对准性能的影响

结合工程应用中的实际问题,模拟实船干扰因素情况,采用理论和仿真分析相结合的方法,研究了船体变形、舰船运动、基准信息跳变等对舰载武器速度匹配传递对准性能的影响。结果表明:1)速度匹配传递对准不易受船体变形影响;2)舰船航向机动有助于提高速度匹配传递对准性能,舰船在匀速直航状态下,方位姿态角对准精度2′左右,等效北向陀螺漂移的估计精度能达到80%,无法估计等效东向陀螺漂移和加速度计零偏;舰船在转弯状态下武器惯导各误差量估计精度和估计速度都有所提高,能够估计等效东向陀螺漂移和加速度计零偏,估计精度达90%以上;3)基准信息跳变会干扰速度匹配传递对准性能,引起姿态角估计误差。

角速度匹配在机载武器传递对准中的应用

直升机与固定翼飞机相比,主惯导类型、精度、机翼变化及机动模式均不相同,这些对传递对准的精度产生很大影响,目前对其研究较少。文中基于工程需要,针对直升机主惯导采用捷联惯导的特点,提出了采用角速度匹配传递对准方案,推导了系统的状态方程和量测方程,采用奇异值分解法(SVD)对其进行了可观测性和可观测度分析。数字仿真结果表明角速度匹配直升机机载武器传递对准是较好的一种方案,为该方案的实际应用奠定了一定的理论基础。

基于理论弹道速度匹配的飞行器测控记忆跟踪算法

针对遥测设备现有记忆跟踪存在速度跳变和外推误差大的问题,提出了一种基于理论弹道速度匹配的记忆跟踪算法。分析了遥测设备记忆跟踪算法原理与不足,对原记忆跟踪算法进行改进,同时将Neville算法用于记忆跟踪数据插值。仿真结果表明新算法外推10 s、5 s和3 s的均方根误差比原算法平均减小44.9%。新算法在设备应用的测试结果同样证明了其优越性。

单轴稳定惯导系统速度匹配传递对准的研究

以单轴稳定系统为子系统，采用与主惯导系统的速度匹配方式设计卡尔曼滤波器，完成了单轴系统的飞行传递对准。仿真结果表明：设计的滤波器可以有效的提高单轴稳定系统的对准精度。

用CPLD实现DSP与外设芯片的速度匹配

在某些工业仪表与自动化装置中，数字信号处理器经常需要与不同速度的外设芯片进行接口。在TMS320Cxx等系列DSP芯片中提供了两种机制实现与外设芯片的速度匹配：一是利用软件设置DSP内部的等待状态控制寄存器，可插入0～7个机器等待周期；二是提供READY信号管脚，由外部电路控制可以产生任意数目的等待周期。本文应用CPLD分别采用图形输入法和VHDL语言编程产生等待信号，实现了DSP与外设芯片的速度匹配，简化了DSP访问外设时由软件产生等待的程序编写，提高了整个系统的执行速度。

L型链斗卸船机的速度匹配

L型链斗卸船机的卸料方式是分层取料,卸料轨迹按照船舱形状分为机头直线运行取料和定点回转取料。为了使卸料能力保持恒定值,本文对大车运行速度、臂架回转及机头回转速度三者的匹配推出了计算公式,并介绍了计算实例。

DSP与外设芯片速度匹配的CPLD实现

在某些工业仪表与自动化装置中,数字信号处理器经常需要与不同速度的外设芯片进行接口。应用CPLD分别采用图形输入法和VHDL语言编程设计产生了等待信号,实现了DSP与外设芯片的速度匹配。