基于IMU旋转的船用激光导航系统分析与设计

利用惯性测量单元(IMU)旋转技术可以有效调制惯性元件的零位偏置,提高惯性导航系统的长时间导航精度。针对船用惯性导航系统的应用需求,设计了IMU单轴旋转的船用激光陀螺捷联式惯性导航系统。分析了IMU单轴旋转的工作机理,并通过仿真进行了验证。对导航系统的总体方案、原理方案和旋转方案的原理和实现进行了论述,初步的性能试验验证了设计方案的有效性。

基于四元数的四旋翼飞行器姿态解算研究

四旋翼飞行器的飞行控制效果取决于姿态信息获取的准确性,所以姿态解算是飞行器研究的关键技术。针对目前飞行器高动态特性和复杂环境下的姿态解算误差较大的问题,提出一种基于四元数的二阶互补滤波算法,通过增加一个PI反馈控制环节,能更好地利用多传感器进行姿态融合,使经典互补滤波算法中的低通阻带衰减速度过慢、陀螺仪漂移等问题得以改善。同时文中自主设计了IMU系统,完成数据采集和姿态解算算法的实现,分别进行三轴转台实验,改进后姿态解算的结果表明,无论是在静态还是动态环境下,俯仰、横滚角的误差小于0.5°,验证了该算法的可行性。

基于DSP-ARM的低成本MEMS IMU/GNSS组合导航系统设计

为提高导航设备的适装性,设计了一个基于DSP-ARM的低成本MEMS IMU/GNSS组合导航系统,系统采用ARM芯片对惯性测量单元和卫星接收机模块进行原始数据采集和器件配置,并实现原始数据解码和打包发送给DSP,DSP芯片接收ARM发送的打包数据,进行组合导航解算,并将原始数据与导航数据输出。介绍了组合导航系统的组成结构,给出了硬件系统和软件系统的设计,采用初始对准、惯导解算和组合导航算法,并对算法进行了仿真分析和跑车试验,试验结果表明,设计的组合导航系统的位置误差为10m以内,速度误差为0.1m/s以内,航向误差为2°以内。

一种基于VPX架构的光纤惯组系统集成一体化设计方法

针对目前国内外运载火箭控制系统电气设备轻质化、智能化和集成一体化的发展要求,提出了一种基于VPX架构的光纤惯组系统集成一体化设计方法,并开展了地面试验验证。结果表明:该技术实现了控制系统主要电气设备一体化集成设计,相比传统设计,该方法可以使得相同功能的产品数量和质量均降低35%,满足了新一代控制系统电气设备在高集成、高可靠、轻质化等方面的需求,具有一定的工程应用价值。