捷联惯导系统罗经法自对准

研究了摇摆状态下捷联惯导系统罗经法自对准技术,设计了水平、方位精对准参数以及基于MATLAB/SIMULINK的参数分析系统,最后进行了基于VC++6.0的捷联惯导系统罗经法自对准的软件设计、仿真分析与精度评估。仿真结果表明,罗经法自对准在不同海情、不同初始姿态误差角、全方位、带量化误差的条件下均具有较高的对准精度、较好的快速性和动态品质,能够满足捷联惯导系统在摇摆基座下实现自对准的要求,同时为下一步的工程应用提供了依据。

航向、航迹自动操舵仪船舵控制系统的研制

给出了采用数字模拟与物理模拟相结合的方法模拟海上实船环境的航向、航迹自动操舵仪船—舵控制系统的设计方案和实现途径,并介绍了该控制系统的软件设计,该系统为航渡任务的安全、顺利完成提供了有力保障。

电罗经故障诊断的案例推理原理与方法研究

针对电罗经的特点和传统专家系统的不足,分析了基于案例推理(Case-Based Reasoning,CBR)技术的一般过程,指出了CBR具有获取知识容易、问题解释清晰、道理易于理解等优势,提出将基于CBR技术应用于电罗经的故障诊断,开发基于CBR的电罗经故障诊断系统,进而详细阐述其CBR原理构建、系统结构设计、案例组织形式设计、检索策略设计和工作流程,并研究其系统实现方法。案例分析结果表明,所开发的基于CBR的电罗经故障诊断系统能够有效提高其维修的正确性和高效性。

捷联罗经的动基座自对准技术

在分析捷联罗经对准原理的基础上,改进了一种在航向和水平姿态完全未知条件下的捷联罗经对准方法,将对准方法划分为四个步骤:水平粗对准、航向估算、水平再对准和罗经航向对准,并给出了航向估算的公式。载体存在速度时会对罗经对准产生影响,因此提出了一种适用于捷联罗经的惯性传感器校正方法,推导了陀螺和加速度计信号校正的公式,将由于载体运动产生的陀螺和加速度计信号滤除,在此基础上结合上述的对准方法完成罗经自对准。对"匀速+晃动"、"加速+晃动"和"拐弯+晃动"三种情况下的罗经自对准进行了仿真,仿真结果证明该方法可以有效地实现运动基座下的罗经对准。

陀螺壳体旋转监控技术(英文)

陀螺壳体旋转法监控技术有助于提高平台罗经系统精度、减少陀螺漂移与加速度计误差。本文首先介绍了该项技术的应用背景 ;详细阐述了系统结构特性、基本工作原理、机械编排与稳定回路 ,以及实现方法 ;本文深入研究了旋转平台转速的选取方法并分析了系统误差 ;最后计算了典型情况下旋转壳体的转速。结果表明 :采用陀螺壳体旋转法监控技术可以有效地调制陀螺漂移、从理论上可提高陀螺仪精度二至三个数量级 。

陀螺壳体旋转法监控技术研究

陀螺壳体旋转法监控技术是一项用于提高平台系统精度并减少陀螺漂移影响的重要技术.本文详细阐述了系统结构特性、基本工作原理、机械编排与稳定回路;深入研究旋转平台转速的选取方法并进行了系统误差分析;经解算得到典型情况下旋转壳体的转速.结果表明:采用陀螺壳体旋转法监控技术可以有效地调制陀螺漂移、理论上提高陀螺仪的精度2～3个数量级,从而使平台罗经系统精度得到很大的提高.

电控陀螺罗经稳定过程研究与设计

为提高电控陀螺罗经的使用性能,根据罗经力矩方程解析出主轴运动方程,建立罗经主轴运动仿真模型,仿真研究力矩系数、启动初始条件与罗经稳定精度、阻尼运动周期及稳定时间的关系。仿真结果表明:随着纬度升高,罗经的稳定精度下降,稳定时间显著延长;但通过同步放大2倍找北力矩和阻尼力矩系数,在保持稳定精度不变的同时,约缩短稳定时间30%;初始方位角和高度角并不影响罗经的稳定精度和阻尼周期,主要影响稳定时间,且初始高度角对稳定时间的影响更加显著。启动罗经时,应先调整陀螺仪主轴至水平位置;主轴水平后,随着初始方位角的减小,稳定时间能缩短50%以上。此外,为电控罗经设计力矩系数自适应调整机构和初始高度角、方位角调整机构,可灵活提高罗经的稳定性,按照先水平后找北的流程启动罗经能有效缩短罗经稳定时间。

摆式陀螺罗盘的运动特性及其分析

从陀螺力学的经典理论出发,建立了摆式陀螺罗盘的力学模型,推导出了具有重力约束的二自由度陀螺的运动方程,以此为基础,分析了摆式陀螺罗盘在阻尼及干扰条件下的运动,给出了干扰对摆式陀螺罗盘的影响的函数表达。

国内船用光纤陀螺罗经最新技术发展

目前,船用光纤陀螺罗经已具备较高的综合性能,是船用罗经的最新产品形式,成为近年来国内航海导航领域关注的热点。因此,首先在简要回顾船用陀螺罗经发展历史的基础上,指出船用光纤陀螺罗经不同于传统罗经的新功能特点;然后,从惯性器件、系统控制技术、整机设计技术三个方面,对船用光纤陀螺罗经技术的发展进步进行了总结和分析;最后,对光纤陀螺罗经的技术水平和未来发展方向进行了探讨。

罗经方位对准的收敛时间分析

[目的]为了更好地研究罗经方位对准的收敛特性及参数设置问题,需分析陀螺常值漂移和初始方位误差对罗经方位收敛时间的影响。[方法]首先根据设计的罗经方位对准系统,求得陀螺常值漂移和初始方位误差在该系统下的频域响应,然后再通过拉普拉斯反变换求得相应的时域响应函数,并对求得的时域函数进行收敛时间分析。[结果]结果表明,罗经方位对准收敛时间不仅与设计的二阶阻尼震荡周期有关,还与陀螺常值漂移和初始方位误差的大小有关。设定0.01°的误差带为罗经方位对准收敛的判据,则当陀螺漂移小于0.05(°)/h时,罗经方位对准会在至多0.9个阻尼震荡周期收敛,当初始方位误差小于5°时,罗经方位对准会在至多1.4个阻尼震荡周期内收敛,且二者越小,收敛时间越短。而当二者共同作用时,对收敛时间起主要作用的是初始方位误差,陀螺常值漂移对收敛时间的影响较小。数值仿真结果,验证了该结论的正确性。[结论]该分析方法为罗经方位对准的控制收敛时间及参数设置提供了理论参考。

多串口即时通信的工程设计与实现

以平台罗经故障检测系统作为项目背景,分析了多串口通信的作用和设计思想.综合串口设备的特点,提出一套相应的串行通信软件设计方案,包括难点解决及定义了通信定时协议,并给出了相应的设计流程.实际运行表明,该方法实现简单,功能适用,运行可靠.

单自由度磁浮陀螺寻北仪的控制及分析

提出了一种结构简单的新型磁悬浮寻北仪,建立了电磁轴承约束的单自由度陀螺罗盘的数学模型,讨论了陀螺框架轴在弹性约束下偏离铅垂方向对寻北精度及定向时间的影响。采用动态补偿器使磁浮轴承系统稳定工作,并通过适当选取控制策略,有效地降低了由于框架轴运动而造成的寻北误差,并解决了可能出现的转子轴轨迹发散的问题。仿真结果表明,该磁悬浮寻北仪具有明显优于现有寻北仪的性能,当寻北时间为40 s时,定向误差小于2.3081×10?11 rad。

基于水平罗经的捷联惯导系统自动零速修正

为提高车载捷联惯性导航系统(SINS)的定位和姿态精度,分析了SINS静态罗经对准原理,并推广至行进过程中,借助里程仪测速辅助实现姿态动态、持续对准。同时,通过此动态罗经回路控制律对里程仪测速噪声进行平滑,并对平滑后速度加以检测,实现了零速修正(ZVU)的停车自动识别;停车瞬间利用动态罗经对准回路对系统姿态进行修正,速度误差归零,并依据相邻停车时刻记录的速度误差拟合曲线积分值修正系统位置误差。最后,采用此方案进行了长达4h(约160km)的三组跑车实验,每10min停车ZVU(1s),达到的定位精度为44.2m(CEP),姿态精度优于0.5′。

捷联寻北系统中的矢量分析方法

捷联寻北系统的基本工作原理基于以下矢量的相互关系：速率陀螺敏感轴方向矢量、加速度计敏感轴方向矢量、多位置转动轴方向矢量、寻北方向基准（瞄线）矢量、地球自转角速度矢量和重力场矢量。文献中［１］的多位置寻北方案建立在如下假设之上：陀螺敏感轴方向、加速度计敏感轴方向与寻北方向基准（瞄线）矢量一致并和多位置转动轴方向矢量正交，同时要求解析调平时台面倾斜小于１０。本文用矢量分析的方法对捷联寻北系统中各种矢量更加一般性的相互关系作了统一描述，并在新的数学框架下对寻北精度进行了分析，在台面倾斜角大于１０的情况下给出了寻北修正公式。

激光陀螺罗经寻北及其误差分析

根据地—地战术导弹作战运用特点,提出了采用单激光陀螺三位置寻北提供初始对准基准的方案,分析了本方案的寻北误差并提出了减小误差的方法,为研制适应地—地战术导弹发射初始对准需要的激光陀螺罗经寻北仪提供参考。

拉格朗日松弛算法在平台罗经多故障诊断技术中的应用研究

最优多故障诊断问题是一个NP-hard问题。针对平台罗经这一复杂系统,采用有向图描述元件与测试点间的因果依赖关系,并建立系统的多信号模型。在考虑元件发生故障的先验概率的前提下,提出一种基于拉格朗日算法(LRA)和子梯度优化算法(SOA)近最优多故障诊断算法,并在某型平台罗经的方位稳定系统多故障诊断中得到应用。结果表明:该方法相对于传统的单故障诊断方法诊断速度快,适用于平台罗经这类大型复杂系统的多故障诊断。

VxWorks操作系统在平台罗经计算机系统中的应用

某型平台罗经计算机系统小型化、模块化程度不高,系统可扩充性有限,本文介绍了嵌入式实时操作系统VxWorks的性能特点,提出将其引入到某型平台罗经计算机系统中,进一步提高系统整体性能。本文针对平台罗经实时控制软件,分析了VxWorks在处理分系统事件、图像显示和网络通讯等几个模块中的应用,并予以实现。经实际应用,能够满足某型平台罗经计算机系统小型化、多任务实时控制的要求。

某型电控罗经主轴运动模型及其仿真平台的建立

某型电控罗经作为当前主要的一种提供真北基准的指向仪器,建立其多误差条件下的主轴运动模型及其仿真平台,对其进一步研究具有重要的实际意义。本文根据其工作原理,首先针对性分析速度误差、纬度误差和惯性误差的影响,建立了电控罗经陀螺仪主轴直航向等速运动数学模型;进而利用SIMULINK工具建立其仿真模型,并通过比较仿真数据与实装观测结果,验证了模型建立的合理性和准确性。

舰艇环航时电罗经主轴的鲁棒自抗扰控制算法

基于舰艇匀速环航状态下的电罗经主轴运动方程式,模拟电罗经主轴变化的过程,对该过程添加外界扰动并仿真计算。将鲁棒控制理论与标准的自抗扰控制技术相结合,设计了改进的自抗扰控制器(ADRC)。利用该改进型自抗扰控制算法对受到扰动的电罗经主轴的变化过程实现鲁棒自抗扰控制。算法的仿真结果表明,改进型的自抗扰控制技术其抗扰动效果明显优于H∞Kalman滤波器以及标准的自抗扰控制技术,可以获得较高的控制品质和理想的控制效果,具有较强的鲁棒性。

陀螺罗经的航向效应标定与补偿

陀螺罗经在实际工作时,存在陀螺的常值漂移误差、随机漂移误差、阻尼误差、速度误差及风、流等因素影响,这些所有影响因素归纳为航向效应。提出一种参数拟合的航向效应标定与补偿的方法,对陀螺罗经输出的航向数据进行处理。仿真结果表明,该方法有效地消除了误差,获得了满足高精度导航需求的航向数据,具有一定实际应用价值。