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  • 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,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
  • 简介:针对单轴旋转调制惯性导航系统结构动刚度低问题,以模态仿真分析为基础对系统结构进行优化改进。基于无质量弹性单元等效滚动轴承方法,利用经验公式计算轴承等效刚度,并引入转子动力学合理表征系统旋转行为,利用有限元分析软件ANSYS实现了系统模态高可信度仿真分析。以提高系统一阶模态频率为设计目标,通过结构性能缺陷识别的方法确定优化方向,对结构薄弱点进行改进设计,将系统结构基频从36Hz提高到74Hz。最后,开展模态试验验证。试验结果表明,仿真与试验符合度优于90%,优化后系统在0-60Hz扫频范围内无明显振动响应。

  • 标签: 模态分析 优化设计 旋转调制 惯性导航系统 计算机仿真
  • 简介:针对在量测噪声统计特性发生变化时,基于滤波算法惯性/地磁组合导航系统存在精度下降甚至发散问题,提出了一种基于模糊自适应强跟踪滤波算法惯性/地磁组合导航方法,该方法通过制定模糊规则,实时监控系统残差变化,自适应地调整柔化因子大小,即增强了滤波器对时变噪声跟踪能力又保证了滤波器处理当前信息能力。仿真结果表明:该方法能够很好地抑制纯惯性导航系统随时间累积误差,而且在量测噪声统计特性发生变化时,系统误差没有出现明显跳变,保证了整个导航系统精度,提高了系统鲁棒性。

  • 标签: 惯性/地磁组合导航 强跟踪滤波 模糊规则 自适应
  • 简介:由于磁阻传感器本身特性差异和生产装配,给磁罗盘带来了零位、标度因数不一致和安装误差等因素。为此设计了一种十二位置不对北标定方法,它完全依靠天向磁场,推导了三轴零位、标度因数和安装误差公式;硬铁影响可等价于三轴零位改变,软铁影响等价于三轴标度因数和安装误差改变,采用十二位置不对北方法,标定得到在软硬铁影响下三轴零位、标度因数和安装误差。实验显示:补偿后水平时航向角均方误差为0.2°,26°倾角时航向角均方误差为0.4°。

  • 标签: 磁罗盘 罗差 零位 标度因数 安装误差
  • 简介:针对声矢量传感器姿态变化难以准确测量导致目标测向精度低现状,设计一种微型MEMS姿态传感器,并将其封装在声矢量传感器内部,实现基于MEMS姿态传感器声矢量传感器设计。首先根据声矢量传感器姿态测量与校正原理,采用四元数姿态解算方法及扩展卡尔曼滤波器设计MEMS姿态传感器,并对其进行姿态精度测试;然后基于MEMS姿态传感器进行声矢量传感器样机设计、制作、参数测试;最后对样机进行了海上实验,结果表明,通过姿态校正后声矢量传感器目标方位估计精度与GPS推算方位精度一致,验证了利用MEMS姿态传感器设计声矢量传感器可行性。

  • 标签: 声矢量传感器 MEMS姿态传感器 姿态校正 扩展卡尔曼滤波器
  • 简介:基于计步传统航位推算手机导航方法要求手机保持相对人体固定位置以保证航向准确性,该要求严重影响了用户体验。针对行人手机姿态改变和高精度定位行人导航需求,提出了一种重力辅助和模拟零速修正航向补偿方法。手机姿态发生改变时候航向角度补偿可以采用手机重力计输出数据进行辅助判断;通常脚部捆绑式惯性导航定位中采用航位推算技术无法应用于行人手持手机,所以不具备零速修正算法基本条件,为此提出了一种应用于行人手持手机模拟零速修正算法,通过检测行人步态,采用卡尔曼滤波有效抑制了手机航向发散。行人综合行走实验结果表明,基于重力辅助和模拟零速修正手机航向修正方法,能够自主判断并补偿由于手机使用方式改变造成航向误差,在行走196m距离情况下,行走误差仅有1.2%,有效提高了行人定位精度。

  • 标签: 重力辅助 模拟零速修正 手机导航 航迹推算
  • 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:分析了数字电压表和数字示波器对惯性测量装置(IMU)模拟输出测量数据.为了减少惯性测量装置模拟输出中干扰信号对模数转换结果影响,设计了数字巴特沃斯滤波器和中值平均滤波器.通过计算机仿真和实测说明:这两种数字滤波方法均可以在几乎不增加硬件条件下提高IMU数字输出精度.

  • 标签: 数字滤波器 惯性测量装置 应用 输出精度 巴特沃斯滤波器 中值平均滤波器
  • 简介:遗传算法一种高效模拟生物进化过程全局随机化搜索优化方法,它可直接得到所求解问题全局最优解.针对方位保持仪,提出了一种分段参数设置与级间控制相结合三级温控方案,并基于遗传算法对PID控制参数进行了优化整定.同时介绍了整个温控系统软件实现.大量试验证明该控制策略接近最优,达到了战技指标要求.

  • 标签: 遗传算法 PID 参数整定 方位保持仪 温控系统 车辆惯导系统
  • 简介:为建立陀螺仪漂移特性模型,需对其进行测试.由测试得到数据含有噪声,且一般是非平稳.用小波分析测试数据一种很有效方法.在简述小波分析中多分辨分析理论基础上,用其对某型陀螺仪实测数据进行了分析-预处理,其结果证实了所研究方法有效性.

  • 标签: 陀螺仪 漂移测试 多分辨分析 小波分析 惯性系统
  • 简介:常规光纤陀螺寻北仪采用4位置法、多位置法和旋转调制法等,当基座有俯仰角或倾斜角时均需要输入测量地纬度才能完成寻北,这种要求已制约了寻北仪在快速机动现代战争中应用.根据地球自转角速率为常量特性,通过在正交坐标系中“虚拟”天向角速率测量陀螺,提出了一种仅需一个光纤陀螺和一个加速度计通过三位置转位来实现全姿态寻北方法,该方法使寻北仪在纬度未知时可全姿态高精度寻北,并输出载体姿态角和测量地纬度值.经工程样机验证,使用0.02(°)/√h随机游走光纤陀螺和50μg零偏重复性加速度计可达到0.06°寻北精度.

  • 标签: 光纤陀螺 寻北仪 三位置法 虚拟陀螺 纬度
  • 简介:为提高多传感器组合导航系统对各导航传感器在线故障检测能力,提出了一种基于调频高斯小波变换导航传感器故障诊断改进算法。该算法在分析调频高斯小波特性基础上,采用高斯小波变换计算出观测量小波系数后,然后利用带遗忘因子数据平滑算法对小波系数进行平滑,通过判断平滑值来诊断导航工作正常与否。其优点仅利用传感器观测量来直接检测导航传感器故障,适当选择小波变换拉伸因子和数据衰减因子可以对方差突变等软故障进行有效在线检测,并解决了误检问题。仿真结果证明了该算法有效性。

  • 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:研究了利用双轴位置转台标定时,水平基准误差和北向基准误差对激光捷联惯组(LSIMU)标定精度影响。首先建立了LSIMU标定模型和生成惯性器件信息仿真算法,接着设计了LSIMU标定方案和数据处理方法,最后对LSIMU标定进行仿真和分析。仿真结果表明:水平基准误差为0.4’时,加速度计标定误差将达到116×10^-6;当北向基准误差大于5°时,陀螺标定误差将超过0.0001。

  • 标签: 激光捷联惯组 双轴位置转台 标定 仿真
  • 简介:对水滴结冰结霜过程及合成双射流作用时水滴结冰结霜过程分别进行了实验研究.实验中将半导体制冷片作为实验板将温度从室温降低到-30°C,采用电子显微镜观测无合成双射流和开启合成双射流作用水滴凝固结冰结霜过程.结果显示:水滴从下部向上逐渐凝固,并且水滴表面凝固速度大于内部凝固速度.由于水凝固为冰,密度减小、体积增大,使得水滴形态改变,顶端突出,变成锥形.由于合成双射流强迫产生对流换热,凝固水滴不会像无激励器作用时在表面生成针叶状霜,而是在水滴表面均匀形成一层白色颗粒状霜.随着时间推移,霜厚度并没有增加,并且水滴高度降低,凝固水滴锥形尖端逐渐变得平坦,水滴与冷板平面的接触面积增加.

  • 标签: 合成双射流 水滴 结霜 结冰 防霜 防冰
  • 简介:本文提出了用经纬仪和固定在轴孔上两个十字靶标将轴系回转轴线引出方法,并通过测试一个轴在0°和180°两个位置时,另一轴轴线在空间位置上产生微小变化,计算了两轴线相交度,并对相交度测试进行了误差分析

  • 标签: 相交度 精密离心机
  • 简介:针对国内现有陀螺测试转台利用测角元件测量转台平均角速率致使角速率测试与控制精度不高问题,提出利用惯性敏感元件测量转台瞬时角速率,并通过瞬时角速率反馈与控制来提高转台速率精度和速率平稳性,探讨了这种带有惯性敏感元件新型转台工作原理和结构组成,建立了转台主轴系统动力学模型,通过模型验证了实现新型转台可行性。最后,结合建模过程和所得模型指出,相对传统转台,新型转台尺寸小、重量轻、功耗低,有利于转速快速提升和稳定,更适宜于陀螺仪表动态测试。

  • 标签: 陀螺仪表 瞬时角速率 速率精度 速率平稳性 动力学模型
  • 简介:为实现多枚导弹协同攻击机动目标,基于具有推力可控能力导弹,提出了一种带落角约束多导弹分布式协同制导律。将制导律设计分离为视线方向和视线法向上两个部分:视线方向上基于多智能体协同控制理论和超螺旋控制算法,设计制导律控制导弹剩余时间在有限时间内趋于一致;视线法向上运用零化视线角速率思想和有限时间滑模控制理论,设计制导律控制导弹击中目标的同时满足落角约束。并针对两部分制导律中存在目标机动信息,分别设计非齐次干扰观测器进行估计。仿真结果表明,提出制导律能够有效完成协同攻击任务,脱靶量和落角误差分别控制在0.13m和0.02°以内,并且有效抑制了抖振现象,有利于提高导弹自动驾驶仪跟踪精度。

  • 标签: 协同制导 落角约束 机动目标 分布式通信拓扑 滑模控制 抖振
  • 简介:介绍了一种采用三极管作为测温元件惯性测量组件(IMU)实时测温电路工作原理.该电路采用自闭环工作方式,将温度值转换为二进制并行代码,具有电路体积小,响应快,对计算机时序要求低,构思巧妙等特点,在某型号空空导弹惯导系统中已经得到实际应用.

  • 标签: 惯性测量组件 温度传感器 PN结 闭环 惯性导航系统