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  • 简介:预测类Apollo返回舱外形在高焓来流下气动热特性,研究网格Reynolds数、壁面温度、多种化学反应模型以及限制器对预测热流影响.采用ESI-CFD-FASTRAN软件作为数值模拟平台,使用基于温度梯度及分子扩散效应热流模型;空间离散采用Roe-FDS格式,时间推进采用点隐式;采用等温壁面条件.数值计算表明:(1)热流在返回舱头部驻点处达到一个极值,沿着壁面热流不断下降,经过返回舱肩部热流有突越上升;(2)满足网格Reynolds数小于10网格获得热流较为准确;(3)使用Gupta模型计算得到热流与Park85模型得到类似,但是获得热流分布类似;(4)采用湍流模型获得头部肩部热流结果与层流结果相同;(5)二阶min-mod限制器实现了高阶格式,其计算得到热流结果在肩部略高,但是整体分布略低于不带限制器格式.因此,在计算中采用满足网格Reynolds数壁面网格,采用带限制器高阶格式计算获得热流分布更加准确;由于头部热流主要贡献并非来源于湍流,因此对于肩部热流采用层流模型足够准确.

  • 标签: 返回舱 气动热 肩部热流 数值模拟
  • 简介:在干扰大外界环境中,传统滤波法对组合导航系统进行状态估计精度难以满足要求,为此提出了引入Elman神经网络.描述了它状态估计设计方法,对如何获取训练样本及网络训练算法给予了详细介绍,并把优化后算法与原有方法进行仿真对比.最后以INS/GPS组合导航系统为例,分别用传统滤波法与Elman神经网络法进行状态估计.仿真结果证明了该法有效性和实用性.

  • 标签: 组合导航系统 神经网络 卡尔曼滤波 状态估计
  • 简介:本文针对某型陀螺启动特性进行了试验研究,在陀螺启动漂移特性试验数据基础上,用神经网络建立了启动漂移速率温度非线性模型,并对模型进行了检验,证实了神经网络有效性

  • 标签: 陀螺仪 启动漂移特性 神经网络 非线性模型 学习算法
  • 简介:为了提高潜器导航定位精度,针对等值线算法在惯导系统初始误差较大时易发散问题,提出基于概率神经网络调优等值线改进方法。首先,在搜索区域内,利用概率神经网络算法对惯导系统航迹进行调优,并经过卡尔曼滤波器与惯导系统航迹进行信息融合形成待匹配航迹;在此基础上利用实时等值线算法得到最佳匹配位置。分别在不同初始条件下进行仿真分析,得出概率神经网络算法在大初始误差下不易发散但定位精度不高结论,然后在潜器行驶6h后,初始误差为5.438?条件下进行仿真验证,结果表明,改进方法定位精度均值优于0.537?,从而证明改进方法是有效,即使在大初始误差下仍然能够达到较高定位精度。

  • 标签: 辅助导航 重力梯度 概率神经网络算法 等值线算法 潜器
  • 简介:光纤陀螺(FOG)温度漂移误差是影响其输出精度主要误差源之一。针对基于传统BP神经网络FOG温度误差补偿方案适用性较差问题,提出了优化预测数据BP神经网络补偿算法,利用最优线性平滑技术以及滑动平均技术对神经网络待补偿数据进行预处理,可以有效减小FOG输出白噪声对温度漂移网络模型补偿精度干扰,优化神经网络模型补偿效果。使用FOG温度漂移实测数据对所提出优化算法进行验证,结果表明利用本文提出两种建模及补偿方案进行补偿后FOG温度漂移数据标准差相比传统BP神经网络补偿方法减少50%以上。

  • 标签: 光纤陀螺 温度漂移 补偿方案 BP神经网络 优化算法
  • 简介:开展了机器学习在翼型气动力计算和反设计方法中应用研究,实现了在更大翼型空间范围内,人工神经网络训练和优化,建立了翼型气动力计算模型,和给定目标压力分布翼型反设计优化模型.作为机器学习领域兴起研究热点,人工神经网络研究工作不断深入,有研究者尝试将其应用于流体力学学科范畴内.文章实现人工神经网络在翼型计算领域中应用方法如下:首先通过Parsec参数化方法,围绕基准翼型构造了一定翼型空间范围翼型库,利用XFOIL进行数值模拟,搭建了和翼型库具有一一映射关系流场信息库.通过训练和优化神经网络,实现了基于此模型快速、高可信度翼型气动力预测,以及新型翼型优化设计方法.通过自动化编程实现样本库批量生成,实现了不同翼型空间样本量下,神经网络训练和优化过程.实验结果表明,在机器学习领域中,基于神经网络翼型反设计模型精确性高度依赖于训练样本量大小和覆盖范围.

  • 标签: 神经网络 气动力 翼型反设计 PARSEC参数法 计算流体力学
  • 简介:从模式识别的角度分析了搜索模式下水下运载体重力匹配问题,利用模式识别神经网络实现重力匹配定位。在重力图匹配时,以惯性导航仪指示位置为中心规划真实位置网格点搜索范围,从参考重力图上提取相应一系列重力数据,与对应网格点位置一起定义成多个模式类,构造相应模式识别概率神经网络,运用该神经网络将实时重力测量数据识别到某个模式类,对比模式类定义确定载体位置。在实测重力图上对重力辅助惯性导航系统进行了计算机仿真研究。结果表明,在重力场特征显著区域该重力匹配算法能够有效减小厄特弗斯效应影响,其导航系统定位误差小于一个重力图网格,匹配率在80%以上,匹配效果优于一般相关匹配算法。

  • 标签: 组合导航系统 惯性导航 重力 厄特弗斯效应
  • 简介:针对系统误差不确定性可能会引起滤波精度降低或发散问题,提出一种新基于模型预测滤波前向神经网络算法。首先,采用模型预测滤波估计网络在正向传递过程中模型误差,并对其进行修正,以弥补模型误差对隐含层权值更新影响;然后,利用模型预测滤波为神经网络提供精确训练样本,学习待估计系统非线性关系。将提出算法应用于SINS/CNS/BDS组合导航系统,并与扩展卡尔曼滤波进行比较,仿真结果表明,提出算法得到姿态误差、速度误差和位置误差分别在[-0.25′,+0.25′]、[-0.05m/s,+0.05m/s]和[-5m,+5m]以内,滤波性能明显优于扩展卡尔曼滤波算法,表明该算法能提高组合导航定位解算精度。

  • 标签: 前向神经网络 模型预测滤波 权值修正 SINS/CNS/BDS组合导航
  • 简介:在详细分析光纤陀螺零漂基础上,提出了先用滤波算法对光纤陀螺信号进行预处理,然后采用RBF神经网络对滤波后信号进行建模方法.针对光纤陀螺信号特点分别采用FLP算法、小波滤波算法、解相关变步长LMS自适应滤波算法对其进行了预处理,比较三种滤波方法,小波滤波算法效果优于其它两种预处理方法,但针对基于预处理后陀螺信号采用RBF神经网络进行建模时,小波滤波预处理后信号在建模精度上却是最差,而对FLP算法滤波后信号进行RBF建模,建模精度提高了两个数量级。结果表明:基于FLP算法RBF神经网络在光纤陀螺中建模是有效,可大大提高建模精度。

  • 标签: 光纤陀螺 零漂 FLP算法 小波消噪 LMS算法 RBF神经网络
  • 简介:针对GPS精密单点定位对高精度需求,提出了一种采用小波神经网络GPS精密单点定位解算方法。该方法利用小波变换和神经网络学习功能,无需准确系统先验信息,误差函数能够快速收敛,逼近真实误差模型,从而提高GPS精密单点定位精度。仿真结果表明,静态条件下与传统最小二乘法和卡尔曼滤波算法相比,该算法定位收敛时间缩短50%,定位精度分别提升90%和50%。动态情况下,较最小二乘法和卡尔曼滤波算法定位精度提高20%~80%。

  • 标签: GPS精密单点定位 小波变换 神经网络 收敛时间
  • 简介:为了提高使用精度,研究了某型号MEMS陀螺仪随机漂移模型。采用游程检验法分析了该陀螺仪随机漂移数据平稳性,并根据该漂移为均值非平稳、方差平稳随机过程结论,采用梯度径向基(RBF)神经网络对漂移数据进行了建模。实验结果表明:相比经典RBF网络模型而言,这种方法建立模型能更好地描则EMs陀螺仪漂移特;相对于季节时间序列模型而言,其补偿效果提高了大约15%。

  • 标签: 微机电陀螺 随机漂移 非平稳随机过程 梯度RBF神经网络 建模 游程检验
  • 简介:本文用BP神经网络对挠性陀螺仪伺服回路故障诊断进行了模拟,取得了满意结果。同时还介绍了作者设计这一通用型BP神经网络软件包及其特色

  • 标签: BP神经网络 挠性陀螺仪 伺服回路 故障诊断
  • 简介:惯性平台安装在舰船过程中需要将惯性平台坐标系与舰船坐标系进行对准,也就是对惯性平台进行标校。当舰船在倾斜船台上进行建造时,由船台倾斜角度造成水平测量仪器测量误差对标校结果有很大影响,尤其是在测量舰船横摇角时,会由于测量仪器摆放带来误差。船台倾斜角度为3°时,边长为100mm水平测量仪器在测量横摇角时产生0.1°测量方位误差(即水平测量仪器一端产生0.17mm位移),就会带来18.8″测量误差。这对于高精度惯性平台标校是不允许。文中对在各种不同舰船姿态下,由测量仪器摆放带来误差进行了分析归纳。利用双自由度电子水平仪、高精度转台及TM5100A自准直经纬仪,对由于安装面倾斜带来测量误差进行了验证试验。实验结果与计算结果吻合。

  • 标签: 倾斜船台 标校 水平测量 测量误差
  • 简介:潜射航行体自然空化情况下,穿越水/气界面时会受到空泡溃灭冲击载荷,对空泡进行主动通气是一种有效降载方法,文章针对通气空泡物理过程建立了一套完整数值算法,采用标准k-ε两方程湍流模型,VOF多相流模型,Zwart-Gerber-Belamri空化模型,结合UDF自定义函数与动网格动态层技术,开展了通气空泡整个出水过程数值模拟工作,研究了通气量通气时序通气方式等方面对空泡形态出水载荷等方面的影响,获得了对工程设计有参考价值基本结论.

  • 标签: 航行体 通气空泡 通气量 通气时序 通气位置
  • 简介:针对光纤陀螺专用开关电源集成化,分析了PWM波形变化以及开关频率引起噪声对陀螺精度影响.测试结果表明:对零漂为0.3(o)/h中精度陀螺,开关电源噪声对陀螺精度没影响.

  • 标签: 光纤陀螺 精度 脉宽调制 开关电源噪声 导航系统
  • 简介:在外挂物投放过程中,载机对外挂物具有气动干扰效应,产生附加气动力.对于弹性机翼,在外挂物分离投放时,相当于给机翼一个初始扰动,机翼将发生弹性振动,该振动也会对外挂物带来气动干扰效应.通过耦合求解非定常N-S方程刚体六自由度方程和基于模态法结构动力学方程,对考虑弹性变形载机外挂物分离投放过程进行模拟,研究了弹性机翼对外挂物气动干扰效应.研究结果表明:在外挂物分离初期,弹性机翼干扰对外挂物气动力响应产生显著影响,机翼主要结构模态频率决定了外挂物气动力变化频率,并且由载机机翼动弹性变形引起干扰气动力能占到外挂物总气动力一半左右.

  • 标签: 外挂物分离 干扰气动力 弹性变形 动力学响应
  • 简介:分析了Y型集成光路器件插入损耗、分光比、偏振串音和背向反射等主要技术指标对陀螺性能影响.将不同技术指标的集成光路装入光纤陀螺,测试陀螺性能指标,并与分析结果相比较.结果表明,插入损耗和分光比对陀螺性能影响很小;偏振串音对陀螺影响较为明显;波导和光纤端面耦合采用10°/15°组合有效地降低了端面反射,背向反射对陀螺性能也没有明显影响.

  • 标签: 光纤陀螺 集成光路 插入损耗 分光比 偏振串音 背向反射
  • 简介:以采用整体隔振措施配重式三轴机抖激光陀螺捷联惯导系统为研究对象,利用数值仿真方法,重点讨论了惯导系统静不平衡、动不平衡、转动惯量以及隔振器刚度和阻尼对静态环境条件下由于陀螺抖动机构不平衡引起圆锥运动(细分为三类)影响规律。研究认为,惯导系统静平衡性和动平衡性只影响第三类圆锥运动,对一二类圆锥运动影响甚微;惯导系统转动惯量增大将会使圆锥运动减小;系统隔振频率越靠近陀螺抖动频率,圆锥运动越强烈;系统隔振器阻尼对圆锥运动影响较小。研究成果可为机抖激光捷联惯导系统结构设计及圆锥误差事前控制提供理论指导。

  • 标签: 捷联惯导系统 机械抖动激光陀螺 圆锥运动 数值仿真
  • 简介:强电离层闪烁会导致信号幅度深度衰减和载波相位激烈震荡,引起GPS载波跟踪环失锁,从而导致定位误差增长甚至导航中断。本文研究了GPSL1软件接收机在经历强电离层闪烁时信号处理算法。研究数据采集于构建于巴西一个多GNSS多频段中频信号采集系统,数据采集时间为2013年11月,此年为太阳活动极大年。信号捕获、跟踪算法以及由载波跟踪环计算得出闪烁指数(包活幅度指数S_4和载波相位指数σ_φ等)都在文中进行了详细阐述。分析强电离层闪烁对GPS软件接收机影响对于研究卫星高级跟踪算法和提高GPS接收机鲁棒性及定位精度将发挥重要作用。

  • 标签: 电离层闪烁 GPS软件接收机 捕获 跟踪
  • 简介:对机械抖动激光陀螺振动特性进行了理论分析,得到了水平振动下陀螺测量敏感轴存在椭圆锥动效应,并得出了该锥动效应引起陀螺输入角速度表达式。利用有限元分析软件ANSYS,对机械抖动激光陀螺进行了随机振动分析,仿真证实了锥动效应存在,并采用物理方法试验验证了椭圆圆锥运动存在及其锥动幅角大小。通过数值仿真与分析,指出了减小锥动效应,提高陀螺振动性能有效措施是增大抖动偏频机构横向抗弯刚度。改进设计试验结果表明,采用大横向抗弯刚度新型抖动偏频机构使陀螺抗振性能提高了4倍多。

  • 标签: 激光陀螺 椭圆锥动效应 随机振动 抖动偏频机构 横向抗弯刚度