基于格网系的双航海惯导定位信息融合

在双轴、单轴旋转调制激光陀螺航海惯导备份配置中,主惯导双轴旋转调制航海惯导故障情况下,针对备份系统单轴旋转调制航海惯导定位精度受方位陀螺常值漂移影响的问题,提出了双航海惯导定位信息融合方法。在格网系下设计了两套系统的联合误差状态Kalman滤波器,以系统间位置参数的差异为观测量,对惯性器件的确定性误差进行估计;建立了定位误差预测模型,对单轴旋转调制航海惯导的确定性定位误差进行预测补偿;通过滤波器、预测模型在地理系与格网系间的相互转换,实现了定位信息融合算法的全球适应性。最后通过仿真、实际系统实验进行了验证,结果表明:对单轴旋转调制航海惯导的定位误差预测补偿后,与补偿前相比其定位误差减小了30%,进而保证了主惯导双轴旋转调制航海惯导发生故障情况下系统的定位精度。

极区航空导航综述

极区导航技术是保证极区安全可靠飞行的必要手段,通过对极区导航影响因素的分析,阐述了极区导航发展的早期面临的两个主要问题:地理经线快速收敛于极点导致无可用的航向参考线和缺少实用的可替代磁罗盘的航向跟踪测量设备。为解决上述两大难题,极区导航经历了"早期时代"、"翡翠时代"和"自动化时代"三个发展时期,最终确定格网和陀螺是当时也是目前极区导航的最佳方案。目前,惯性导航系统是极区导航的核心设备,为此着重分析了适合极区用的极圈惯导编排方案、横向惯导编排方案和格网惯导编排方案,并介绍了三种编排方案的优缺点。最后,对全文进行了总结和展望,旨在加强研究者的交流,进一步促进国内极区导航技术的发展。

惯性导航系统极区导航参数解算方法

针对惯性导航系统(INS)极区航向、速度误差增大和大圆航线航向角快速改变的问题,提出了一种INS极区导航参数解算方法.首先研究了极区INS误差抑制机制,构建了椭球面栅格航向基准模型,然后利用INS解算的导航参数信息,实现了栅格航向和栅格速度解算,最后完成了极区导航参数导航性能评估.理论分析和仿真结果表明,该方法计算简单,解算的导航参数有利于极区航行监控和航行绘算;栅格航向和速度精度明显优于地理航向和速度精度,可以满足极区载体航行需求,提高了INS极区导航性能.

Progress and Trends of China Wind Power

This paper reviews the progress and trend of out-of-grid and in-grid type of wind power at home in the recent years and points out that the out-of-grid type of wind power has entered a steady development of industrialization now and large generating units are speeding the tempo of localization. This paper also enumerates the current major wind power farm projects and forecasts the development trend in the several years to come.

RLG INS/GNSS极区组合导航方法

针对航空飞行器跨极区飞行,导航坐标系转换导致滤波器结构变化,进而影响导航精度的问题,提出了基于协方差变换的环形激光陀螺惯导/全球导航卫星系统算法(Ring Laser Gyroscope Inertial Navigation System/Global Navigation Satellite System,RLG INS/GNSS)。通过建立地理坐标系、格网坐标系下系统误差状态及其协方差的转换关系,设计了具有全纬度适用性的组合导航滤波器,并通过跑车实验以及半实物仿真实验对算法的有效性进行了验证。实验结果表明,协方差变换算法可以有效解决导航坐标系转换导致的滤波不稳定问题,相较于无协方差变换,系统状态误差减小一个数量级。

适应于极区的惯导系统传递对准技术研究

针对飞机、舰艇全球航行的需求,以及由地球经线在极区收敛而导致的以真北向作为航向参考时的导航算法失效问题,在传统的“速度+姿态”匹配对准及修正算法的基础上,提出了格网导航系下的“速度+姿态”传递对准方法。基于格网导航系下惯性导航算法的编排,建立了格网坐标系的惯导误差模型,推导了格网导航系“速度+姿态”匹配的量测方程,利用卡尔曼滤波器对子惯导的速度、失准角、陀螺漂移、加速度计零偏、主子惯导间的安装误差角等进行了估计与修正。数学仿真及基于极区航行试验数据的半实物仿真结果表明,采用本文提出的格网导航系下的“速度+姿态”匹配传递对准算法,可实现中低精度惯导系统在高纬度地区时间为30s、水平对准精度优于1′、方位对准精度优于6′的快速、高精度对准。

改进的格网惯导系统无阻尼综合校正方法

综合校正技术可作为抑制格网惯导系统(INS)导航误差的有效手段。加速度计零偏所造成的水平姿态误差是导致综合校正中陀螺漂移估计精度受限的重要因素。针对这一问题,提出了一种改进的无阻尼综合校正方法。首先,推导了格网坐标系框架下估计加速度计零偏和姿态的目标函数;其次,介绍了无阻尼条件下综合校正的两个核心方程;最后设计了无阻尼两点校策略。综合校正前,在多普勒计程仪(DVL)提供的速度辅助下完成加速度计零偏的估计和补偿,以此消除加速度计零偏所造成的水平姿态误差对综合校正中陀螺漂移估计精度的影响。在两次间断的外部位置和航向辅助下通过所设计的综合校正策略完成对陀螺漂移的估计。校正策略中所涉及的水平姿态误差在DVL辅助下由参数估计方法估计得到。仿真及实验结果表明:与现有的研究相比,所设计的综合校正方案进一步减少了DVL的辅助时间,同时由于准确地估计和补偿了加速度计零偏,陀螺漂移的估计精度显著提高,该方案在抑制导航误差方面具备更明显的优势。