学科分类
/ 2
22 个结果
  • 简介:针对传统惯性开关阈值散布大、万向性差等缺点,设计了一种环形无万向微机电惯性开关。环形的可动质量框作为可动电极,由内部的四根折叠悬臂梁支撑,和外部的环状固定电极有一定间隙,构成xy平面内的万向开关。对设计开关进行有限元动态接触仿真,结果表明开关在1000g加速度作用下的响应时间和接触时间分别约为0.142ms和5s,表现出较高的触发灵敏度和良好的接触效果。研究悬臂梁线宽与开关阈值加速度的关系,结果表示悬臂梁线宽的微小变化会引起阈值加速度的较大变化。利用冲击台试验对封装后的开关进行阈值试验,试验结果表明实际阈值分布在900g-1300g范围内,80%的开关阈值比设计值大。用微电镜对悬臂梁线宽进行静态测量,悬臂梁线宽加工误差大多分布于0-+2m,加工误差直接导致开关的阈值加速度增加,设计阶段应充分考虑加工误差对阈值加速度的影响。

  • 标签: MEMS 惯性开关 万向 环形
  • 简介:针对现有力矩电机驱动角振动激励频率难以超过100Hz、波形失真大、不能满足宽频高精度角振动校准需求的现状,提出采用框式结构电磁驱动方法,显著降低驱动线圈电感以实现驱动力快速响应,并采用精密轻质空心杯空气轴承实现轴系定位,以克服摩擦力、提高回转定位精度,结合有限元分析仿真,将空气轴承转子与励磁线圈骨架进行整体优化设计,使轴系固有频率提升至2800Hz以上。新的角振动激励装置的测试结果表明,工作频率范围达到600Hz,角加速度波形失真度小于2%,可实现1kg承载和1760rad/s2最大角加速度,超出德国PTB角振动标准给出的50g承载和1400rad/s2最大角加速度的技术指标,可更广泛用于高精度角振动校准及角运动传感器的动态性能评价。

  • 标签: 角振动台 角加速度 角速率 角振动 陀螺
  • 简介:在动态网格上通过耦合求解流动控制方程和结构动力学方程,发展了一种舵控制下飞行器运动响应过程中气动弹性数值模拟研究方法.流动控制方程采用N-S方程,结构动力学采用线性模态叠加方法,其中流动控制方程空间离散采用基于非结构网格的有限体积方法,对流通量采用计算HLLC格式,非定常时间离散采用基于LU-SGS的双时间步长方法.模拟中,气动运动和结构变形在双时间步长方法推进过程中采用改进松耦合方法,气动网格与结构网格之间信息交换采用无限平板样条法实现,飞行器的运动和变形采用基于重叠网格和Delaunay图映射变形网格相结合的方法进行处理.采用多个考核算例对发展的数值方法进行考核验证,结果表明该方法可以高效精确模拟舵开环控制下飞行器运动响应过程中的气动弹性特性.

  • 标签: 流固耦合 开环控制 动网格
  • 简介:针对非合作航天器的相对导航问题,提出了一种利用点云矩形特征测量非合作航天器位姿的方法。首先从点云数据中提取矩形;然后根据矩形面点云数据计算出点云分布矩阵,通过特征值分解求出相对位置和姿态,并解决了因矩形面对称而产生的多解问题;最后设计了卡尔曼滤波器,确定目标星与追踪星的相对位置参数以及目标星的姿态、角速度。仿真结果表明:相对位置的估计精度优于0.005m,目标星姿态精度优于0.1°,验证了该方法的有效性。

  • 标签: 非合作航天器 点云 矩形面特征 位姿测量
  • 简介:为了实现某型导弹姿态惯性导航平台射前自标定,分析并建立了精确实用的姿态导航平台静态误差模型,设计了转动控制与测漂电路,充分利用射向条件和平台稳定性,实现导航平台在全装弹状态下自动转动、锁定和测漂,并以加速度计和陀螺输出作为开环观测量,结合误差模型分离出各误差系数。通过对各种误差进行综合仿真分析,得到标定系数的相对误差不超过4%,其标定时间缩短为借助转台标定所需时间的40,满足了射前标定的精确性和快速性要求。方案在不改变现有装备的情况下,控制平台按照预设轨迹小角度旋转两次,仅分别在三个预设位置同时对三个陀螺进行测漂标定,适合实际导弹发射。

  • 标签: 导航平台 小姿态 快速自标定 仿真分析
  • 简介:惯性/卫星超紧组合技术核心将卫星导航接收机基带信号处理过程中的环路非线性信息与惯性导航信息进行深层次互耦合。在研究超紧组合多信息异型耦合架构特征及互耦合机理的基础上,对比分析了超紧组合非相干及相干互耦合方法,总结了不同超紧组合观测矢量提取方法及环路模型,然后设计了超紧组合互耦合信息处理流程及信号NCO(数控振荡器)控制方法。最后,利用仿真平台对非相干及相干方式进行了卫星信号受干扰及载体动态变化环境下的试验对比分析,结果表明超紧组合相干方法相较于非相干方式具有更优的观测矢量提取性能及抗干扰性能。

  • 标签: 超紧组合 组合导航 卫星接收机 抗干扰
  • 简介:波变换对陀螺信号处理的基础上提出了用三层波包消减阈值算法,处理陀螺仪的状态信号,波包分解得到各个节点的分解系数。通过消减算法使得信号中大于阈值的瞬态高频部分置零,对消减阈值处理后的节点进行重构以消除信号中的噪声和周期分量。软阈值函数通过小波包分解的节点系数均值和方差来构建。仿真实验与已取得很好效果的强制降噪的重构信号和相应的功率谱进行比较,结果表明波包软阈值降噪比强制降噪在随机漂移补偿上提高了13.1%,零偏改善了0.0526(°)/h。

  • 标签: 小波变换 零偏 光纤陀螺仪 软阈值 信号去噪
  • 简介:由于北斗卫星所处轨道远离地球,无北斗接收机输出伪距的误差较大,影响了与惯导进行伪距组合时的滤波定位效果。考虑到无北斗伪距误差建模复杂,且Kalman滤波要求误差模型准确,作者研究了采用单机伪距差分的方法减少滤波量测值误差,通过理论分析建立了基于伪距差分的三星无北斗/SINS组合模型。跑车试验表明,该组合导航算法可有效提高系统的定位精度,并具有滤波参数调整简单的优点。

  • 标签: 无源北斗 钟差 伪距差分 捷联惯性导航系统 组合导航
  • 简介:陀螺的噪声是影响组合导航系统精度的重要因素之一。以插秧机GPS/INS组合导航系统为研究背景,在分析常规硬阈值和软阈值波去噪的基础上,提出了一种改进的波阈值去噪方法。该方法构造了一种改进的阈值函数,改进的阈值函数具有较好的连续性,避免了将混叠在噪声中的有效信号完全消除,能够自动调节波系数的收缩程度,具有一定的自适应性。利用插秧机组合导航系统中微机械陀螺的实际输出数据,分别采用硬阈值、软阈值和改进阈值波去噪方法进行了对比试验。结果表明改进的波阈值去噪方法处理后信号的信噪比提高了约3倍、均方差,具有一定的实用价值。

  • 标签: 小波阈值 微机械陀螺 去噪 数据处理
  • 简介:Allan方差法是对光学陀螺随机误差频率稳定性进行分析的一种通用方法.根据光学陀螺信号零漂移的频率特性,提出了利用波变换所具有的时频局部化的优点对其随机过程进行波方差分析.由于波方差可以更好地防止能量泄露,所以波方差比Allan方差更为精确.经过对光学陀螺零漂数据的方差分析证明了Allan方差和波方差法的一致性,并且波方差更能准确地描述不同频率的方差变化.

  • 标签: 光学陀螺 小波 同频 频率稳定性 信号 差频
  • 简介:波分析技术应用于数据预处理,利用波变换对GPS相位观测值进行波分解,可将GPS观测值分解为不同的频率成分,通过一定尺度上的带通滤波器进行滤波,就可以将特定的频率成分提取出来,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的影响,提高GPS数据处理的精度。并运用Matlab语言进行了编程实现,对比不同基线长度下波变换前后的预处理精度估值可知,经波变换后的精度估值有了一定提高,表明了该方法的有效性与可行性。

  • 标签: GPS 小波分析 多路径效应 数据预处理
  • 简介:为建立陀螺仪漂移特性模型,需对其进行测试.由测试得到的数据是含有噪声的,且一般是非平稳的.用波分析测试数据是一种很有效的方法.在简述波分析中的多分辨分析理论的基础上,用其对某型陀螺仪的实测数据进行了分析-预处理,其结果证实了所研究方法的有效性.

  • 标签: 陀螺仪 漂移测试 多分辨分析 小波分析 惯性系统
  • 简介:为提高多传感器组合导航系统对各导航传感器的在线故障检测能力,提出了一种基于调频高斯波变换的导航传感器故障诊断改进算法。该算法在分析调频高斯波特性的基础上,采用高斯波变换计算出观测量的波系数后,然后利用带遗忘因子的数据平滑算法对波系数进行平滑,通过判断平滑值来诊断导航工作正常与否。其优点是仅利用传感器的观测量来直接检测导航传感器故障,适当选择波变换的拉伸因子和数据的衰减因子可以对方差突变等软故障进行有效的在线检测,并解决了误检问题。仿真结果证明了该算法的有效性。

  • 标签: 组合导航 故障诊断 算法 调频高斯小波变换 遗忘因子
  • 简介:针对GPS精密单点定位对高精度的需求,提出了一种采用波神经网络的GPS精密单点定位解算方法。该方法利用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:采用实时波滤波技术构建硅微陀螺仪数字化平台,对快速的MaIfat算法选用何种波基,是否采用软硬阈值处理以及选用何种尺度和采样点数进行深入分析。考虑到滤波效果即陀螺仪输出信号滤波前后A1lan方差改进情况和硬件处理的实时性,通过比较最终选择3尺度16点软闽值db2波Mallat快速算法。仿真计算和实验结果表明该滤波方法对改善微机械陀螺仪的零偏稳定性有一定的实用价值。

  • 标签: 硅微陀螺仪 Mallat小波算法 ALLAN方差 零偏稳定性
  • 简介:多路径误差是北斗导航定位系统高精度动态监测的主要误差。针对北斗导航定位系统多路径误差的特性,结合广义特征值盲分离方法的优势,提出一种基于参考信号的广义特征值盲分离算法来削弱多路径效应的影响。首先将前一天的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;然后将当天的原始坐标残差序列进行经验模式分解方法分解,分解得到的IMF分量作为虚拟观测数据,利用广义特征值盲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天的实际观测数据进行试验分析,结果表明利用该方法建立的多路径误差改正模型能有效地了削弱多路径的影响,北、东、天三个方向精度分别提高了78.8%、35.3%、90.1%。提出的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的问题。

  • 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:基于惯性系的双矢量定姿方法选择惯性系中的两个重力视运动向量作为不共线矢量,解决了传统双矢量定姿方法在晃动基座条件下易受载体角运动干扰而无法实现对准的问题,但该方法仍需要精确的地理纬度信息以参与对准计算。针对未知纬度条件下的SINS抗晃动自对准问题,提出了一种基于重力视运动的三矢量自对准方法。该方法将初始对准问题归结为求解当前时刻导航系相对于初始时刻载体系的姿态矩阵问题,并利用矢量运算进行求解,仿真结果表明:加速度计随机测量噪声会映射为重力视运动随机噪声,降低对准精度;当加速度计随机噪声量级较大时,会带来对准计算失败。针对噪声问题,引入Daubechies(db4)波进行5层分解来实现对重力视运动的降噪,并选择去噪后的重力视运动向量参与三矢量定姿解算,仿真结果表明:db4波具有良好的去噪效果,基于波去噪的三矢量自对准方法可以有效完成未知纬度条件下的SINS初始对准。

  • 标签: 捷联式惯性导航系统 初始对准 重力视运动 小波去噪 三矢量定姿
  • 简介:基于传统卫星对轨道和姿态参数确定采用分别计算的复杂模式,提出了一种利用地磁场和天文信息同时确定卫星轨道和姿态参数的新方法.首先通过分析卫星轨道动力学J2模型和卫星姿态动力学模型,建立系统状态方程.其次将三轴磁强计与地磁场模型参考值的矢量作差,分析微分差值与状态变量的数学关系,建立定位/定姿观测方程.利用星敏感器提供的高精度姿态信息,建立定姿观测方程,同时利用星敏感器间接敏感地平观测折射恒星,建立定位观测方程.最后提出基于信息融合的先进滤波算法,并通过对多种导航模式进行数值仿真及结果分析,论证所设计一体化方法提高了系统定轨/定姿的精度和可靠性.

  • 标签: 三轴磁强计 天文导航 轨道姿态一体化 信息融合