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  • 简介:在捷联惯性系统中,初始对准是影响系统输出精度最重要环节,陀螺漂移是引起对准误差主要原因。本文在对捷联系统误差进行分析基础上,结合卡尔曼滤波器滤波特性,提出一种把陀螺随机常值漂移标定与初始对准进行多级组合的卡尔曼滤波方法。

  • 标签: 捷联惯性系统 漂移标定 误差分析 初始对准技术
  • 简介:将小波分析技术应用于数据预处理,利用小波变换对GPS相位观测值进行小波分解,可将GPS观测值分解为不同频率成分,通过一定尺度上带通滤波器进行滤波,就可以将特定频率成分提取出来,而将其它成分滤去,从而有效地消除或削弱多路径效应及观测噪声影响,提高GPS数据处理精度。并运用Matlab语言进行了编程实现,对比不同基线长度下小波变换前后预处理精度估值可知,经小波变换后精度估值有了一定提高,表明了该方法有效性与可行性。

  • 标签: GPS 小波分析 多路径效应 数据预处理
  • 简介:设计了一种以ARM为核心数字式航向航迹自动操舵仪。在分析系统总体框架基础上,设计了系统硬件结构和软件主程序框图,使用Bang-Bang控制实现舵角随动控制,航向控制使用PID控制。该设计中,360°电位器实现舵角反馈,电子罗盘或电罗经采集航向,GPS给出地理位置信息,电位器及按键输入给定值,液晶显示系统信息,电磁阀驱动液压舵机。该自动操舵仪具有手动操舵、随动操舵、自动操舵和GPS操舵等多种工作模式。实验结果表明,该设计方案可行,具有较高实用价值。

  • 标签: 船舶操纵 自动操舵仪 电子罗盘 GPS
  • 简介:介绍了一种基于ARMGPS接收机开发过程,对接收机软件设计和信号处理技术进行了详细阐述,给出了软件结构和程序流程图。为了能够快速地对扩频信号进行捕获跟踪,采用了四相鉴频器、符号叉积频率跟踪算法和科斯塔斯环混合进行载波跟踪变带宽跟踪策略。实验证明,采用本方案设计GPS接收机能较好地完成信息提取与处理任务。

  • 标签: GPS接收机 GP4020 四相鉴频器 叉积鉴频器 科斯塔斯环
  • 简介:惯性器件标定一般都必须对北和调平,以消除地速及重力加速度影响,但是不适合在靶场及其它野战环境下。根据激光捷联惯导系统误差方程,在激光捷联惯性组合不水平指北情况下,通过12位置标定方法,抵消地速及重力加速度影响,从而得出加速度计误差参数和激光陀螺常值漂移;然后通过单轴转台,标定出陀螺安装误差和标度因数;最后分别在引北调平和在不水平指北12位置下对激光捷联组合进行标定,并对实验精度进行对比,两者误差比较小,认为此方法可以满足激光陀螺捷联系统标定要求。本方案利用最少测试位置,得到了所有需要信息,利用率高。

  • 标签: 激光陀螺 标定 捷联惯导 设备无定向
  • 简介:结合实际系统陀螺输出为不等间隔角速率信号且时间间隔已知特点,将陀螺输出数据时间间隔引入定时增量算法,提出了一种梯形积分增量算法。为补偿圆锥运动误差,推导了不等间隔角速率输出时旋转矢量二子样算法,并在典型圆锥运动条件下,将本算法与甚童捷联姿态算法进行比较。结果表明:在陀螺输出为不等间隔角速率信号时,不等间隔等效旋转矢量算法具有一定优越性。

  • 标签: 航姿算法 旋转矢量 不等间隔 梯形积分 圆锥运动
  • 简介:为了降低里程计误差对捷联惯导/里程计组合定位定向精度影响,提出了基于车辆运动约束条件里程计误差在线标定方法。通过对里程计标度因数误差进行建模,推导建立了航位推算误差模型,将航位推算速度输出沿车体横向、垂向投影作为量测一部分,将捷联惯导输出速度、位置信息与航位推算输出对应信息相减作为另一部分量测,通过卡尔曼滤波获得里程计标度因数误差等状态量最优估计值,实现里程计误差在线标定。仿真结果表明,该方法能够有效地标定出里程计标度因数误差,从而确保了捷联惯导/里程计组合定位定向精度。

  • 标签: 里程计误差标定 车辆运动约束 组合定位定向 航位推算 卡尔曼滤波
  • 简介:传递对准是舰载武器惯导系统初始对准一种有效办法,为满足舰载武器要反应快要求,必须在短时间内对初始不对准角进行估计并加以补偿。文中建立了采用四元数传递对准,线性模型,在此基础上进行卡尔曼滤波,解决了舰载垂直发射导弹初始对准问题,同时又克服了一般四元数对准模型非线性滤波计算量大,对准时间长缺点,使导弹能在短时间内完成对准,提高其反应速度,增加其命中率。仿真结果表明,该文提出快速对准方法具有对准速度快、精度高优点。

  • 标签: 传递对准 垂直发射 四元数 卡尔曼滤波 线性模型
  • 简介:介绍了约瑟夫逊结原理及其制作方法,在此基础上对超导量子干涉仪测量磁场基本原理作了阐述,同时就其在超导陀螺仪中实际应用方面作了实例说明.结果表明这种仪器测量弱磁场精度很高,技术也已成熟.

  • 标签: 超导量子干涉仪 约瑟夫逊结 超导陀螺仪 弱磁场测量
  • 简介:研究翼型绕流转捩预测方法,对于翼型流动细节精确模拟和气动力准确计算以及精细化设计均具有十分重要意义.采用动模态分解(dynamicmodedecomposition,DMD)代替线性稳定性理论(linearstabilitytheory,LST)与e^N方法结合,不需要求解稳定性方程,成为一种数据驱动翼型边界层转捩预测新方法,称为DMD/e^N方法.在原有方法基础上,改进了DMD网格线生成方法和扰动放大N因子积分策略,并将RANS求解器与改进DMD/e^N方法进行耦合,实现了翼型定常绕流转捩预测自动化.采用该方法对LSC72613跨声速自然层流翼型以及NLF0416低速自然层流翼型在不同攻角下绕流进行转捩预测,转捩点计算结果均与实验值和LST/e^N方法吻合良好.该方法计算得到N值增长曲线与LST/e^N方法包络线也较为吻合,进一步验证了积分策略正确性.改进DMD/e^N方法可作为自然层流翼型设计有力工具.

  • 标签: 转捩预测 动模态分解 e^N方法 翼型
  • 简介:传统扩展卡尔曼滤波方法要求对非线性系统近似线性化,有可能会引入较大模型误差.应用粒子滤波解决了这一问题.该算法可以直接应用于原系统非线性模型当中,并且不需考虑系统噪声和量测噪声是否为高斯白噪声,都能得到很好滤波效果.文中介绍了粒子滤波理论基础-贝叶斯估计及具体实现方式-蒙特卡罗方法;指出粒子滤波存在退化问题,并从减小退化现象入手将重要性采样和再采样方法引入到算法之中;最后阐述了粒子滤波在导航系统中一些应用.

  • 标签: 粒子滤波 贝叶斯估计 蒙特卡罗 组合导航 初始对准
  • 简介:移动机器人目标检测要求其对特定静止或运动物体进行运动分析及检测。以Voyager-III移动机器人系统为研究对象,实现非理想光照下,对橘红色目标足球运动检测。提出在传统三帧差分法基础上,先利用Markowitz投资组合模型进行足球目标的特征提取,将场地非感兴趣目标中,出现全部像素值发生变化目标去除,再进行图像帧间差分。利用CCD摄像机对比赛环境中足球运动轨迹进行录制,选取具有代表性各帧视频图像、Markowitz算法优化后差分图像和跟踪图像,结果表明跟踪图像不含非目标物干扰,克服了差分图像存在空洞问题,为移动机器人提供了一种实用运动目标检测方法。

  • 标签: 三帧差分法 MARKOWITZ投资组合模型 运动目标检测 移动机器人 像素值
  • 简介:针对一种新型交叉梁硅微加速度开关设计技术进行了研究,首先推导了结构静态刚度,确定了一种敏感芯片结构尺寸,在此基础上利用有限元方法仿真计算不同方向加速度作用下结构变形情况.从结构特点和加工方法出发,分析了可能影响精度几种加工误差,并给出了开关动作精度要求±5%时,梁厚误差要求.其分析计算结果可指导该种类型加速度开关设计和加工.

  • 标签: 交叉梁 硅微加速度开关 设计 有限元方法 结构变形 加速度计
  • 简介:平台漂移误差测试和标定是保证惯性系统精度最基本措施之一,应用于武器载体特别是战术弹时,要求尽量延长标定周期.在长期存储过程中,陀螺、加速度计等惯性元件测量轴安装精度会因安装应力和自重应力作用而有损失,使平台漂移模型失真.理论分析表明,复合材料技术可大大减小此类误差,从而可通过长期保持惯导系统机械零位精度来延长平台标定周期.

  • 标签: 惯性系统 平台 漂移误差 测试 标定周期 SiC/Al技术
  • 简介:特征根估计方法具有降低模型复共线性程度和提高参数估计效果作用,但是在SINS制导工具误差估计中,如何有效地筛选特征根却成为特征根估计重要问题。文中通过研究特征根与残差平方和之间关系,提出了以残差平方和与系统阶次比最小为准则(即MRSO准则)特征根筛选方法。仿真分析表明,改进特征根估计方法具有很强工程实践性,从而推动了该方法在实际工程中广泛应用。

  • 标签: 复共线性 特征根估计 制导工具误差 SINS
  • 简介:为提高空间稳定惯性导航系统姿态精度,利用姿态误差进行系统级参数标定和校准。首先,给出了姿态误差模型,考虑陀螺漂移、加速度计误差、壳体翻滚失准角、安装误差和框架角零偏影响;接着,利用姿态误差模型进行可辨识性讨论和分析,总结出能分离参数和标定方法,并据此设计试验方案。获得姿态误差后,结合最小二乘法和姿态误差模型进行系统级参数标定和校准,结果表明,参数标定误差小于15%姿态精度指标,校准后,纵横摇角和航向角精度提高了60%和40%。

  • 标签: 姿态 误差分析 参数标校 惯性导航系统
  • 简介:导航雷达在采集、传输和显示过程中,由于多种因素影响导致最终形成图像中舍有大量噪声,影响了使用者对导航信息分析和应用。传统雷达图像去噪算法大多采用小波变换,但这种方法存在边缘模糊等问题。为了去除导航图像噪声并解决小波变换中存在边缘模糊问题,本文提出用基于多尺度几何变换图像去噪方法对导航雷达图像进行处理,并利用基于多尺度几何变换方法(包括基于Curvelet系数维纳滤波去噪方法和基于Contourlet域去噪方法)和基于小波变换BayesShrink方法分别对含有模拟杂波和噪声导航雷达图像进行仿真实验。实验结果表明:与基于小波变换图像去噪方法相比,基于多尺度几何变换去噪方法能够更加有效去除雷达杂波和噪声。

  • 标签: 多尺度几何变换 导航雷达 图象去噪 小波变换
  • 简介:由于GPS和无线电信号在水下衰减很快而无法使用,因此以惯性导航为核心,加以其它声学辅助导航设备组合导航系统正适合水下航行器使用环境。以捷联惯性系统/超短基线/多普勒测速仪/磁航向仪组合导航系统为研究对象,给出了联邦滤波结构,并利用X^2残差检测法诊断出子系统故障并进行系统重构从而不影响系统性能,最后对组合系统进行了仿真,成功检测出了超短基线系统定位故障并及时进行了隔离。姿态误差和速度误差在故障发生和消失时刻由于系统重构有轻微跳动,其它时刻均保持较高精度,当故障消失时位置误差又恢复到正常量级(5~10m)。仿真结果表明,所提出SINS/水下声学辅助设备组合导航系统能够提供水下航行器精确速度、姿态及位置信息,并能够正确及时检测并隔离故障。

  • 标签: 水下航行器 捷联惯导 超短基线 组合导航 容错导航
  • 简介:提出了一种改进圆锥优化算法,对传统圆锥优化算法周期项进行了二次优化。首先,根据经典圆锥运动建立了二次优化误差准则;其次,给出了推导二次优化补偿系数以及相应残留误差一般方法;最后,在不同经典圆锥运动环境下对三例改进算法姿态解算误差进行了仿真验证。结果表明,通过改进四子样和五子样算法得到姿态解算精度与通过旋转矢量变化量理想值得到结果几乎完全一致。此外,由于比改进五子样算法少一次叉乘和两次加法运算,而且仿真速度大约快14%,所以改进四子样算法更值得推荐采用。

  • 标签: 圆锥算法 周期项 二次优化 姿态精度