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  • 简介:捷联惯导系统初始对准精度受加速度计零偏和陀螺漂移限制。为减小对准误差,引入等效转动矢量对二位置对准方法进行了研究。通过对捷联惯导系统静基座误差方程作Lyapunov变换,得到转动过程中加速度计零偏和陀螺漂移误差传播方程。当系统由第一位置转到第二位置时,利用等效转动矢量方法得到方程状态转移矩阵,并由第一位置对准约束条件推导出加速度计零偏和陀螺漂移解析解。当二位置对准采用绕方位轴转动时,分析解稳定性得出最优转动角度是180°。

  • 标签: 捷联惯导系统 二位置对准 Lyapunov变换 等效转动矢量
  • 简介:为了提高标准Cubature卡尔曼滤波(CKF)稳定性和鲁棒性,提出一种改进多重渐消H∞滤波cubamre卡尔曼滤波算法。首先基于系统状态可观测性给出多重渐消因子矩阵求解过程,提高滤波算法稳定性,抑制滤波发散;其次,引入H∞鲁棒思想,构造多重渐消H∞滤波Cubature卡尔曼滤波器;最后,提出采用一种奇异值分解矩阵分解策略代替标准Cubature卡尔曼滤波中Cholesky分解,进一步提高算法数值稳定性。实际GPS/INS组合导航实验表明,改进多重渐消H∞滤波Cubature卡尔曼滤波算法不仅能有效抑制滤波发散提高算法稳定性,而且对观测野值具有更高鲁棒性;提出新算法与标准CKF算法相比,XYZ三个方向位置精度分别提高了55.8%,46.6%和39.7%。

  • 标签: Cubature卡尔曼滤波 多重渐消滤波 鲁棒滤波 奇异值分解 组合导航
  • 简介:本文依据卡尔曼滤波器在使用最佳增益时,其余差序列互不相关性质,开发了一种新渐消滤波算法。该算法根据对象输出,在线自适应地调整遗忘因子,从而使滤波器在对象模型存在误差或对象受到外扰时,仍收敛并保持最佳性。该算法应用于陀螺随机常值漂移标定,取得较好效果

  • 标签: 卡尔曼滤波 自适应滤波 捷联惯性系统 陀螺漂移
  • 简介:介绍了由可编程逻辑器件集成数字预滤器(prefilter)设计原理,该预滤器用于滤除某些输入信道尖峰或毛刺干扰,提供了其IP软核(SoftCore)状态机模型、原文件和仿真结果.设计软件中状态变量安排合理,换用其它器件或采用其它开发软件平台也不会造成上电紊乱,占用编程资源很少,模块具有简洁稳定性和可移植性.

  • 标签: 数字滤波器 可编程逻辑器件 集成 设计 状态机模型 IP软核
  • 简介:TNNS(真航向导航系统)由MS860接收机、INS及处理数据PC/104架构嵌入式工控机构成.针对TNNS推导了INS(惯性导航系统)误差模型,提出了适合于TNNS降阶扩展卡尔曼滤波算法组合GPS和INS。系统在东海作了三次海试,软件及滤波算法平台由C/C++编制.海上试验表明,组合滤波后,INS位置误差由i00m降低到40m以下;进行最优化滤波后航向误差α由原来0.105°减小为0.034°,纵横摇误差也大幅减小.整个海试结果表明,在TNNS中组合GPS/INS采用降阶扩展卡尔曼滤波算法,大幅提高了系统精度和可靠性.

  • 标签: GPS/INS 组合导航系统 误差模型 降阶扩展卡尔曼滤波
  • 简介:惯导固有原因使得载体长时间航行累积大量误差.可通过重力梯度量测与惯导组合导航方法来修正导航误差.先对重力梯度仪与惯导组合导航原理进行阐述,提出重力梯度仪辅助INS(GAINS)系统框架图,对导航用重力梯度图和重力梯度仪进行分析,设定组合量测方程.然后根据状态空间方程特点,提出使用边缘Cubature粒子滤波(CPF)进行融合估值.通过理论方法证明其对方差减小,同时给出算法流程.相同条件下与已有APO-PF算法仿真进行经纬度RMSE结果对比,表明该算法估值精度更高;并用CEP对导航误差研究,得到在性能较低惯导条件下、在梯度仪1E2和10E2噪声下4hCEP数值分别为0.044nmile和0.072nmile结果.最后对状态方程简化,定性分析出其余状态量估值效果.

  • 标签: 重力梯度仪辅助惯性导航系统 边缘滤波 状态分解 Cubature粒子滤波 圆误差概率
  • 简介:多路径误差是北斗导航定位系统高精度动态监测主要误差源。针对北斗导航定位系统多路径误差特性,结合广义特征值盲源分离方法优势,提出一种基于参考信号广义特征值盲源分离算法来削弱多路径效应影响。首先将前一天原始坐标残差序列通过奇异谱分析方法进行去噪,其结果作为初始参考信号;然后将当天原始坐标残差序列进行经验模式分解方法分解,分解得到IMF分量作为虚拟观测数据,利用广义特征值盲源分离算法获取当天多路径误差信号;最后,利用仿真数据和连续10天实际观测数据进行试验分析,结果表明利用该方法建立多路径误差改正模型能有效地了削弱多路径影响,北、东、天三个方向精度分别提高了78.8%、35.3%、90.1%。提出模型在一定程度上解决了固定多路径模型随着时间推移重复性减小且有效性降低问题。

  • 标签: 经验模式分解 广义特征值 盲源分离 多路径误差 北斗定位系统 动态监测
  • 简介:磁悬浮支承应用于控制力矩陀螺具有高精度,长寿命优点。高速转子陀螺效应导致失稳制约了其在CMG中应用,尤其是章动造成磁悬浮转子高速失稳问题。该文分析了由于陀螺效应产生章动造成系统失稳根本原因,提出了控制系统解决方案。研究结果表明,章动失稳主要原因是系统相位延迟造成,尤其对数字控制系统,相位延迟更为严重,使用简单交叉解耦控制不能解决问题,需要对现有的控制器进行优化才能保证系统在高速下稳定性。

  • 标签: 陀螺效应 章动 磁悬浮支承 稳定性 控制力矩陀螺
  • 简介:可调谐二极管激光吸收光谱技术是一种非接触光谱诊断技术,已经广泛应用于高温气动研究中.文章对吸收光谱发展和应用于高温反应环境温度和组分浓度测量进行了回顾.对不同吸收测量策略以及相应系统组成进行了详细介绍,最后介绍了应用吸收光谱技术研究超声速燃烧火星再入以及空间推进系统详细结果.

  • 标签: 可调谐激光吸收光谱 激光诊断 温度 组分浓度 化学反应流
  • 简介:描述了一种惯导辅助基于GPS航向姿态参考系统设计与实现,主要工作包括两个方面:第一,采用最小二乘方法和乔里斯基分解,基于基线长度约束设计并实现了实时GPS定姿系统;第二,采用低成本光纤陀螺辅助GPS定姿系统,提出了基于姿态角约束多分辨率方法,用于在GPS定姿失败情况下,正确求解载体姿态.该系统经过船载航行实验,证明完全能够达到实时计算,在基线长度为3m条件下,航向角精度优于0.1°.

  • 标签: 0PS 姿态确定 载波相位 惯导辅助 航向姿态参考系统
  • 简介:将GPS定位航位推算(DR)技术结合起来,可以用于车辆定位和导航中.但是现有的航位推算设备都需要用角度传感器测量车辆行驶方向,在实际应用中存在很多不便而且性价比不高.为解决这一问题,通过研究设计了只使用速度传感器就可以进行航位推算设备,并对设备工作原理、体系结构和基本算法进行了介绍.通过对模拟实验数据进行分析,证明了这种航位推算方法可以很好地弥补GPS导航定位不足.

  • 标签: 航位推算 车辆 行驶方向 导航设备 速度传感器 DR
  • 简介:故障树在设备故障诊断中被广泛应用.当系统复杂度较大时,故障模式和故障树分支会剧烈增加,故障现象和故障原因因此出现复杂关系,这必然给故障检测和诊断推理带来极大困难.在故障诊断中引入一种新的人工智能方法,即蚁群算法,可以确定故障树最优检测次序,并指导系统多故障状态决策.由于该方法具有平行性、鲁棒性等特点,可以很好地解决前面所提问题.仿真结果显示,在故障树中采用该新方法可行、有效.

  • 标签: 蚁群算法 故障诊断 故障树 最优检测次序 故障模式 惯性导航设备
  • 简介:方柱绕流是典型钝体绕流问题,蕴含了丰富流体力学现象,对这类流动准确预测面临着诸多挑战.采用自主发展大涡模拟程序,对来流Mach数M=0.3,Reynolds数尺eD=22000绕孤立方柱流动进行了细致模拟,亚格子模型使用动力涡黏模型.对计算结果分析表明,大涡模拟所得平均流场及Reynolds应力分布与已有实验数据和直接数值模拟结果均吻合较好,验证了预测结果可靠性;在此基础上对瞬态流场进行了研究,展示了计算条件下方柱绕流分离转捩及尾迹区旋涡交替脱落形成Karman涡街全过程,为更细致流动机理探索奠定了基础.

  • 标签: 孤立方柱 大涡模拟 非定常分离 转捩 旋涡脱落
  • 简介:本文讨论了三相交流陀螺马达电源工作原理。根据主要技术指标的要求,设计了陀螺马达电源,给出了该电源各个组成部分线路设计,解决了研制中出现电源振荡问题,论述了该电源设计特点,给出了使用结论

  • 标签: 三相电源 线路设计 陀螺马达
  • 简介:针对GPS/SINS组合导航系统滤波算法误差较大,对常用的卡尔曼滤波算法进行了总结和分析,在此基础上,提出一种将H∞后置滤波和H∞前置滤波相结合方法,形成H∞双滤波算法.以GPS/SINS组合导航系统为例进行了仿真,结果表明此方法既能抑制滤波发散,又能提高滤波精度.

  • 标签: 组合导航 H^∞ 卡尔曼滤波 GPS/INS
  • 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:-本文讨论多位置转台监控技术及其在自动找北仪中应用应用正交最小二乘法可使系统精度较常规测量方法提高了大约一个数量级;由基座倾斜引起误差通过解析调平加以消除;整个系统由计算机控制自动运行,其精度在5分钟内已达到40″(1σ)。

  • 标签: 常规测量方法 陀螺经纬仪 精度分析 计算机控制 最小二乘法 加速度计
  • 简介:惯性导航系统(INS)以其自主工作能力广泛应用于军事武备导航、制导与控制系统和国民经济诸多领域.它主要缺点是定位误差随其工作时间增长而增大.对惯导系统误差进行估计和补偿是在保证性能价格比前提下,提高惯性导航系统精度有效途径.目前,对惯导系统误差修正均采用外信息(如GPS输出信息)校正,即在INS工作全部时间内,定期地利用GPS输出速度和位置信息与INS输出相应信息差值作为观测量,对INS误差进行估计和补偿.Kalman滤波方法广泛地应用于惯导系统误差修正初始对准.本文研究了当地水平惯导系统误差估计和补偿问题.分析结果表明,采用Kalman滤波方法,可以精确地估计惯导系统误差(包括陀螺漂移和加速度计零偏),误差估计精度高,并且估计方差阵收敛快.

  • 标签: INS 误差估计 误差补偿 KALMAN滤波 惯性导航系统
  • 简介:本文针对用22位绝对式光电编码器同时形成速率和位置信号任务,设计了一种实用数字测速方法。从原理上进行了分析,并设计了硬件电路和软件程序。该方法使转台结构紧凑,增加了数字化程度。实践证明了其工程有效性

  • 标签: 光电编码器 速率
  • 简介:本文提出一种GPS动态定位滤波新方法。该方法直接从GPS接收机输出定位结果入手,将各种误差因素影响等效为输出定位结果总误差,视为有色噪声,建立线性卡尔曼滤波模型对位置和速度信息进行估计。与以往采用非线性卡尔曼滤波器相比,滤波后定位误差明显减小,且模型简单,系统运算量降低,实时性较好。另外,为了提高滤波器动态性能,还提出了一种有效次优加权自适应卡尔曼滤波算法

  • 标签: GPS 导航 动态滤波 自适应滤波 卡尔曼滤波