一种正在开发中的用于小型指向卫星的微机械陀螺与GPS组件

大型卫星飞行任务的成本和复杂程度不断升高。为了降低成本,人们对未来需求会急剧增加的小型、轻型卫星投入了很大精力。Draper实验室目前正在开发三轴稳定控制系统,该系统采用星载GPS、微机械陀螺、小型反作用轮和小型化的微带相控阵天线进行小型指向卫星的视线主动控制。速率陀螺电子线路的首次设计已经完成,并在一个单片混合信号CMOS ASIC上得以实现。陀螺敏感器、ASIC和其他辅助器件被封装在一个2.5cm×2.5cm的扁平封装模芯片中。整个陀螺ASIC的功耗仅为几分之一瓦。微机械陀螺数据同CPS数据最优地组合,可充分利用陀螺测量高频动态特性的能力和CPS限制陀螺漂移引起误差增大的能力。一阶仿真表明,当与GPS组合使用并且卫星天线间隔距离为1m时,微机械陀螺的性能可以用于晃动稳定度为1微弧及绝对误差为2微弧(1σ)的指向飞行任务。

一种新型惯性/GPS测姿组件安装标定方法

研究了惯性测量组件和GPS测姿组件安装偏差关系的标定算法,利用双差载波相位测量内蕴的矢量转换关系对安装偏差矩阵进行估计。首先,分析了双差载波相位观测方程,将其转换为已知GPS基线矢量和对应双差载波相位观测在惯性测量组件载体系中的投影,将安装偏差矩阵表示为矢量方程参数;其次,根据矢量方程特性,将其归结为Wahba问题,并利用QUEST方法对耦合噪声条件下的安装偏差矩进行最优估计阵;最后利用仿真数据和实验数据验证了标定算法,并与其他方法进行了比较。分析表明,标定算法在精度和鲁棒性上都得到了提高,有很强的实用性。

基于机载GPS/INS测量组件的光电经纬仪动态测量精度评定方法

针对靶场光电经纬仪外场动态测量精度评定的难题,提出基于机载GPS/INS测量组件的光电经纬仪动态精度评定方法,重点从动态精度评定原理、校准系统组成、无人机航路设计等方面进行阐述,同时给出了测量数据的处理方法。通过校飞试验和数据处理结果说明该方法是切实可行的,能够为光电经纬仪外场动态测量精度评定提供方法依据。

一种新型地下管线调查方法的研究

提出了一种新型的地下管线调查方法,该方法由三部分组成,利用附带GPS组件可以对井底高程和管底高程进行测量;利用拍照设备可以对井内管线进行拍照;利用管径测量装置可以对管道的内径进行测量。通过实验进行可行性分析,并结合北京管线调查项目进行应用检验,结果证实该方法可以提高测量结果的精确性和工作效率。