无陀螺捷联惯导系统模型研究

无陀螺捷联惯导系统采用加速度计来解算载体相对惯性系的角速度,从而代替角速度陀螺仪。考虑重力影响,对两种不同配置方式的6加速度计捷联惯导系统建立了载体运动参数解算模型,在此基础上提出了一种12加速度计配置方式,从而利用多传感器的冗余信息对算法进行优化,消除了角速度解算过程中求解微分方程带来的累积误差,提高了角速度解算精度。

捷联惯导系统六加速度计配置方案研究

在简述无陀螺捷联惯导系统原理的基础上,针对某工程应用背景的特点,提出了一种六加速度计三棱柱安装方式,推导了它的其力学编排方程,并对提高载体角速度计算值精度的方法进行了分析。通过仿真分析验证了该方案的可行性。

小波阈值去噪法在MEMS陀螺仪信号降噪中的应用

通过分析小波分析法中的阈值去噪算法的原理,根据MEMS陀螺仪信号漂移的数学模型,采用了基于小波阈值去噪法对MEMS陀螺仪的输出进行实时消噪处理.并将该算法应用到基于DSP的某MEMS陀螺捷联惯导系统后对系统的MEMS陀螺仪进行零漂试验.通过整个系统试验结果分析,使用小波阈值去噪法对抑制MEMS陀螺仪零漂,改善MEMS陀螺仪的零偏稳定性具有很好的效果,肯定了小波阈值去噪方法在MEMS陀螺仪噪声处理中的理想效果.

无陀螺捷联惯性导航技术

无陀螺捷联惯性测量装置与传统捷联惯导系统的主要区别是角速度的获取方式不同,角速度的解算精度是无陀螺捷联惯性导航系统的核心问题,决定了系统的性能及实际应用的可行性。本文剖析了无陀螺捷联惯性测量装置的误差来源,建立了无陀螺捷联惯性导航系统角速度解算数学模型,并重点探讨了加速度计元件误差对角速度解算精度的影响。进行了无陀螺捷联惯性测量装置试验,结果表明,尽管计算误差较大,但无陀螺捷联惯性测量装置可以反映出运动平台的角运动规律,实际应用中对加速度计精度和计算机速度要求较高,另外应寻找更好的算法尽量补偿角速度解算误差。

无陀螺捷联惯导系统综述

结合国内外的文献资料,对无陀螺捷联惯导系统的研究进行了总结,重点讨论了无陀螺捷联惯导系统中的两个重要问题,即加速度配置方式和角速度解算方法,简要分析了无陀螺捷联惯导系统的误差和精度问题.最后对无陀螺捷联惯导系统的未来研究方向进行了展望.

无陀螺捷联惯导系统的安装误差辨识方法

根据无陀螺捷联惯导系统(GFSINS)的工作原理,推导了理想条件下和有加速度计安装误差条件下的角速度解算方程;推导了加速度计的安装位置误差所产生的加速度计的输出误差;在静基座条件下,通过旋转惯性测量单元坐标轴的方法改变其放置位置,建立了加速度计安装位置误差的辨识公式;数字仿真结果表明,所采用的加速度计安装误差的辨识方法有效,对辨识得到的安装误差进行补偿可以显著地提高角速度的解算精度.

光纤SINS/GPS组合导航系统分析

为提高光纤陀螺捷联惯导系统的精度,以光纤陀螺捷联惯导系统与全球定位系统(GPS Globle Position System)为研究对象,采用联邦卡尔曼滤波算法,构成了SINS/GPS(Strap-down Inertial Navigation Systerm/Globle Position System)组合导航系统。仿真结果表明,该算法能及时修正子滤波器的偏差,大大降低子滤波器的模型误差,进而提高整个滤波器的精度,并有效克服了滤波发散现象。

光纤陀螺标定误差对舰船捷联惯导系统的影响

为降低船用光纤陀螺标定误差对捷联惯导系统的影响,有针对性地提高光纤陀螺各标定参数的精度,采用将光纤陀螺标度因数误差、安装误差和零位误差进行分离的方法,推导出光纤陀螺三种标定误差与舰船角速率误差之间的函数关系,将其分别代入舰船捷联惯导系统姿态误差方程进行误差分析.并将舰船摇摆运动下的导航误差与静止下的导航误差进行比较.研究结果表明:光纤陀螺零位误差等效于光纤陀螺漂移,舰船摇摆运动会激励光纤陀螺标度因数误差和安装误差的标定误差对系统的影响.

提高无陀螺捷联惯导系统角速度解算精度的新方法

在无陀螺捷联惯导系统中,由于舍弃陀螺而使系统具有很多优点,但角速度需从加速度计输出的信号中解算出来,且它的解算误差随时间而发散。所以,抑制角速度解算误差的发散,提高其解算精度是该项技术研发的关键。提出了一种在九加速度方案下提高角速度解算精度的新方法,它是一种利用冗余信息得到残余误差方程,再进行数值迭代的方法。该方法比建立噪声状态估计、利用卡尔曼滤波来修正姿态的方法简单而有效。仿真结果表明,利用此方法能明显提高系统角速度解算精度。

等效旋转矢量法在旋转弹姿态解算中的应用

作为捷联惯导的核心问题,姿态更新算法的选择至关重要.针对旋转弹的姿态测试问题,在四元数增量算法的基础上利用等效旋转矢量法对姿态进行优化,给出了姿态解算的数学模型.仿真结果显示,该算法对不可交换误差的抑制效果明显,同时,在一定程度上减小了累积误差,提高了导航精度.

对无陀螺捷联惯性制导系统中的数值积分方法的讨论

介绍了无陀螺捷联惯性制导系统的原理和技术 ,并针对无陀螺捷联惯性制导系统中的数值积分问题进行分析和仿真 ,对各种积分方法进行了分析和比较 。

无陀螺的GFSINS/GPS组合导航新方法研究

设计了一种可行的加速度计配置方式以构成无陀螺捷联惯导系统( GFSINS) ,并将GFSINS与GPS构成组合导航系统,提出了组合导航系统的实现方案和组合算法。实验仿真结果表明,与无陀螺捷联惯导系统相比,该组合导航系统的精度和容错性能显著提高。

捷联惯导系统中补偿安装误差的优化算法研究

在无陀螺捷联惯导系统中,以高自旋弹丸运动姿态测试为研究背景,针对以往解算载体角速度精度不高,导航误差随时间积累较快的问题,提出一种新的十二加速度计配置方案。并在此方案下采用了一种提高角速度解算精度的优化算法,该方法运用阻尼高斯牛顿迭代法对加速度计的安装误差进行补偿修正。进行相应的仿真试验,并与理论值进行误差分析,证实了该方案的可行性和算法的有效性。

二阶滑模控制算法在滑翔增程弹中的应用研究

滑翔增程是目前采用的较为有效的一种弹箭增程技术,对滑翔增程弹进行控制,就要使弹丸在飞行过程中,能够尽可能地跟踪方案弹道。利用无陀螺捷联惯性测量装置,实时解算弹丸滑翔飞行过程中的实际飞行姿态和弹道参数,与方案弹道中的理想飞行参数进行比较,其偏差信号构成控制指令。将增程弹的弹道分为升弧段和降弧段:升弧段为无控飞行;降弧段采用二阶滑模控制算法设计控制器。通过鸭式舵控制弹丸飞行实现增程,获得了较高的指令跟踪性能,对滑翔增程弹的设计具有一定的参考价值。

双轴连续旋转的光纤陀螺捷联惯导误差分析

系统级旋转自补偿技术能使捷联惯性导航系统的误差发散得到一定程度的抑制,这是在元件精度水平不变的情况下提高系统精度的有效方法。将双轴连续旋转自补偿技术引入到捷联式惯性导航系统的方案设计中,对系统误差特性进行分析,计算机仿真试验验证可较好抑制元件常值漂移和缓变漂移,而对元件随机噪声引起的系统误差不存在调制效果;由于安装误差和刻度系数误差与载体角速度耦合,它们在动态条件下带来的系统误差调制效果不明显。

加速度计横向误差对无陀螺捷联惯导的影响

现在,国内外越来越重视对无陀螺捷联惯导系统的研究,然而在解算惯性组合基本分量时把加速度计理想化了,忽视了加速度计横向输出对解算结果的影响,从而影响了无陀螺捷联惯导系统的制导准确度。将加速度计的横向输出带入了解算过程,与传统解算过程所得的结果比较,系统基本分量更加精确,对提高无陀螺捷联惯导系统的制导准确度有重大意义。

基于加速度计的无陀螺捷联惯性制导系统设计

针对舰炮武器系统射击精度低的问题,研究了适宜在炮弹中应用的基于微加速度计的无陀螺捷联惯性制导系统.采用三种方法对载体的角速度进行解算并分析了各种方法的利弊,提供了载体运动参数解算模型,通过仿真计算验证无陀螺方案的可行性,为惯性制导炮弹的发展提供了参考.

无陀螺捷联惯导系统中圆锥误差的抑制

分析圆锥误差在无陀螺捷联惯导系统中的特性和表现形式,针对系统应用等效旋转矢量方法不能直接提供角增量的特点,设计和优化了角增量的获取方法,利用混沌粒子群算法优化了四子样等效旋转矢量方法中等效旋转矢量计算公式系数,并通过典型圆锥误差仿真实验验证了其能更好地消除圆锥误差的影响,提高系统导航精度.

基于DSP的旋转弹用微小型导航系统设计

在无陀螺捷联惯导系统中,针对旋转弹体积小、功耗大、采样频率高、姿态变化快、解算周期短等问题。为满足旋转弹对其导航计算机的严格要求,提出了一种基于DSP的旋转弹用微小型导航系统设计,首先叙述了系统的总体方案设计,接着重点介绍了系统各模块的软硬件设计。本设计在硬件上节省了系统的体积和功耗,软件设计上节省了解算周期。

基于空间笛卡尔坐标系转换的三轴一体光纤陀螺标定数学建模

针对光纤陀螺确定性误差特性和工程安装特点,以光纤陀螺安装误差角为切入点,基于空间笛卡尔坐标系之间的转换矩阵,建立3种三轴一体光纤陀螺标定线性模型,并设计六位置标定路径对光纤陀螺进行标定。仿真和导航实验结果表明:简化的三轴一体光纤陀螺标定数学模型引起捷联惯性导航系统的姿态误差、速度误差和随时间增长的位置误差;光纤陀螺标定模型中的安装误差角越少,引起的系统导航误差越大。