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  • 简介:文章基于线性中心紧致差分格式,通过非线性加权插值方法来求解网格中心处函数值.这类格式保持了原有中心紧致差分格式高阶精度和低耗散特性,同时其分辨率也非常高,由于其非线性插值机制,使得这类格式能够捕捉强激波,所以这类新高阶非线性紧致格式是一种较好模拟湍流和气动声学等多尺度问题方法.

  • 标签: 紧致格式 非线性加权插值 高阶 高分辨率 计算气动声学
  • 简介:分析了有限差分法曲线贴体坐标系下守恒型控制方程推导过程,认为在离散条件下所采用数学恒等式不成立,推断目前CFD广泛采用齐次方程是原始Descartes直角坐标系下方程近似,提出增加源项非齐次方程作为离散等价方程.采用数值实验研究了源项,结论是大部分情况下源项不等于0,且对数值解影响大于差分格式截断误差,在分析了引起源项非0原因和推导过程后,提出源项离散相容性准则.利用坐标变换系数和守恒型方程对流通量特性,建立了源项隐式计算耦合算法,通过数值实验证明耦合算法有效消除了坐标变换引起误差.

  • 标签: 有限差分法 贴体坐标系 离散近似方程 离散等价方程 源项耦合算法
  • 简介:由于生物微环境存在各向异性等复杂物理因素影响,纳米颗粒在其中扩散运动表现出反常特征.反常扩散与生物微环境功能实现有重要关联,同时也是流体力学在微纳尺度方向重要扩展.该综述系统介绍了近年来反常扩散研究进展,从物理模型、数值模拟、测量方法及实验现象等方面揭示了纳米颗粒在复杂生物介质反常扩散机理及特征.该问题在微纳尺度流体力学、生物物理等领域是研究热点,在理论上和实验时仍有重大挑战,有待进一步深入研究.

  • 标签: 纳米颗粒 反常扩散 微纳流动 复杂生物介质 纳米输运
  • 简介:为提高光电平台控制性能和稳定性,以平台反馈回路所用光纤陀螺传感器为研究对象,对光纤陀螺角速率历史输出、当前量测以及随机漂移进行融合补偿。采用双自回归模型确定了光纤陀螺时间序列输出自回归多项式和光纤陀螺随机漂移自回归关系。以陀螺当前输出为量测量,结合卡尔曼滤波算法将陀螺历史输出和历史随机漂移融合进状态方程,并进行随机漂移在线估计补偿。实验结果表明,光纤陀螺随机漂移AR模型能达到90%拟合效果,经卡尔曼滤波补偿后随机漂移能降到1/10。该方法能很好地抑制光电平台三个框架轴光纤陀螺随机漂移,补偿率为80%~90%。

  • 标签: 光电平台 光纤陀螺随机漂移 信息融合 AR模型 卡尔曼滤波
  • 简介:利用海底地形匹配辅助导航是水下载体导航技术致力研究新方向。通过多波束测深系统测量获得真实地形数据,采用ICCP算法为对准匹配算法,分析了实测地形统计特征对相关匹配性能影响,给出了地形匹配区域选择准则,并在实测地形图上利用匹配算法对此进行了仿真研究,从而得到水下载体最佳匹配位置,提高水下载体导航精度。

  • 标签: 水下载体 多波束测深系统 ICCP算法 地形匹配 导航 匹配区域
  • 简介:基于典型圆锥运动输入,研究、分析了旋转矢量算法圆锥补偿误差变化规律。从理论上推导、分析了基于角速率旋转矢量算法及其圆锥补偿误差与旋转矢量算法本身、基座动态特性之间关系;在假定没有传感器测量误差前提下,结合仿真,得出旋转矢量算法圆锥补偿误差与捷联惯组采样频率f以及圆锥运动频率ω关系,给出了圆锥补偿误差随f/ω变化规律,确立了旋转矢量算法具有圆锥误差补偿效应(f/ω)极限值:(f/ω)≥3。研究结果对捷联惯组设计及其在高动态环境下应用具有一定参考价值。

  • 标签: 飞行器控制 导航技术 旋转矢量算法 圆锥补偿误差 典型圆锥运动
  • 简介:准确地给出激波位置信息对于激波装配极为重要.但是,在使用计算流体力学(computationalfluiddynamics,CFD)方法模拟复杂流动时很难准确地给出激波位置.根据激波捕捉得到流场信息确定激波位置往往带有极大误差,在定常问题模拟,这种误差可以随着迭代逐渐消除,然而在非定常问题模拟,这种误差往往会积累甚至导致计算崩溃.文章将基于特征线理论激波辨识技术应用到激波装配,根据已有流场信息准确判断激波位置.对于定常问题,该方法应用加速了收敛速度;对于非定常问题,该方法应用可以极大地避免初始误差产生.

  • 标签: 激波装配 激波辨识 非结构动网格 计算流体力学
  • 简介:为了提高捷联惯导系统对准精度和收敛速度,提出了一种基于Sage-Husa自适应滤波算法初始对准方法。针对方位小失准角情况,推导出精对准误差模型和自适应Kalman滤波方程。常规Kalman滤波算法,在噪声统计特性已知情况下,使用比较方便;多数情况下,噪声统计特性是处于未知状态,从而引入自适应Kalman滤波算法。它利用观测到数据自动进行噪声统计特性在线估计和修正,使系统达到最佳滤波效果。通过仿真验证,该自适应滤波算法有效地提高了收敛速度和对准精度。

  • 标签: 卡尔曼滤波 捷联惯导系统 初始对准 精对准 自适应滤波
  • 简介:本文提出了一种用于车辆导航地图匹配算法。通过对卡尔曼滤波后模型误差特性分析,该算法可获得比通常相关性算法更好精度,并经试验验证

  • 标签: 车辆导航系统 地图匹配算法 卡尔曼滤波
  • 简介:针对机载SAR运补系统中使用DGPS/SINS组合系统Kalman滤波器所遇到发散问题,提出了带遗忘因子H∞滤波新方法.通过仿真计算表明:与常规间接反馈校正Kalman滤波器相比,这种方法大大提高了组合导航系统稳定性和跟踪性.

  • 标签: 遗忘因子 H∞滤波 机载SAR DGPS/SINS 运补系统 KALMAN滤波器
  • 简介:本文介绍了将数据压缩和最优滤波器相结合最优估值方法,该算法通过对获得一批N个数据进行最优估值,可以有效地抑制观测噪声,并能对零均值有色噪声进行平滑,应用该算法设计空中发射导弹传递对准仿真结果表明,同一般卡尔曼滤波相比,当传递对准中观测噪声较大时,存在振动干扰情况下能提高对准精度,缩短对准时间,而且还能解决滤波计算频率同数据采集频率匹配问题

  • 标签: 传递对准 滤波器 批处理 观测噪声 陀螺常值漂移 数字仿真
  • 简介:Unscented卡尔曼滤波(UKF)是一种新非线性滤波算法,将其引入到GPS/DR系统滤波,并针对系统模型特点对原UKF算法进行了简化,建立了新滤波方法.仿真结果表明,同EKF相比,UKF滤波精度和稳定性都显著提高了,还可避免计算烦琐Jacobi矩阵,真正实现了低成本、高精度导航定位要求.

  • 标签: 组合导航 UNSCENTED卡尔曼滤波 车载导航 JACOBI矩阵 定位精度
  • 简介:—本文介绍了INS/SAR(合成孔径雷达)组合导航系统误差修正原理和方法,描述了如何获得观测量和构造INS/SAR组合滤波器。给出仿真结果证明,这种修正方法能大大提高导航精度,并且具有很强初始捕获和对准能力。

  • 标签: INS/SAR组合导航系统 图象匹配 卡尔曼滤波
  • 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: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: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: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