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  • 简介:介绍了用于组合导航系统中几种常用滤波方法-如传统滤波方法中集中卡尔曼滤波和联邦卡尔曼滤波、非传统滤波方法中神经网络滤波,并从理论上分析了传统滤波方法和非传统滤波方法优点和不足,最后以SINS/GPS组合导航系统为例进行了仿真.仿真结果表明,非传统滤波算法在某些方面优于传统滤波算法.

  • 标签: 组合导航系统 集中卡尔曼滤波 联邦卡尔曼滤波 神经网络滤波
  • 简介:通过分析显式有限差分格式数值色散和数值耗散,导出一个适于有限差分格式通用色散一耗散条件.根据群速度和耗散率之间物理关系,确定了用以抑制数值解中伪高波数波所需要适度耗散.在以往发展低耗散加权基本无振荡格式WENO—CU6-M2上应用表明,该条件可用作优化线性或非线性有限差分格式色散和耗散通用指导准则.此外,满足色散-耗散条件改进WENO—CU6-M2格式还可选作低分辨率数值模拟,以三维Taylor-Green涡向湍流转捩和自相似能量衰减问题展现了它这种能力.经典动态Smagorinsky亚网格尺度模型相比,在Heynolds数胁:400~3000条件,无黏和黏性Twlor—Green涡数值模拟结果均得到明显改善.在保持激波捕捉特性同时,最新隐式大涡模拟模型计算效果相当.

  • 标签: 色散 耗散 有限差分 WENO格式 Taylor-Green涡
  • 简介:—本文首先建立了SINS误差模型,并对系统模型进行了可观测性分析,然后基于SINS误差模型特点,通过对所采用卡尔曼滤波器仿真结果分析,提出了一种快速估计方位失准角D方法,从而大大缩短了初始对准时间,提高了对准速度。最后计算机仿真结果表明了该方法有效性。

  • 标签: 捷联惯性导航系统 全球定位系统 组合导航 对准 卡尔曼滤波
  • 简介:预测类Apollo返回舱外形在高焓来流下气动热特性,研究网格Reynolds数、壁面温度、多种化学反应模型以及限制器对预测热流影响.采用ESI-CFD-FASTRAN软件作为数值模拟平台,使用基于温度梯度及分子扩散效应热流模型;空间离散采用Roe-FDS格式,时间推进采用点隐式;采用等温壁面条件.数值计算表明:(1)热流在返回舱头部驻点处达到一个极值,沿着壁面热流不断下降,经过返回舱肩部热流有突越上升;(2)满足网格Reynolds数小于10网格获得热流较为准确;(3)使用Gupta模型计算得到热流Park85模型得到类似,但是获得热流分布类似;(4)采用湍流模型获得头部肩部热流结果与层流结果相同;(5)二阶min-mod限制器实现了高阶格式,其计算得到热流结果在肩部略高,但是整体分布略低于不带限制器格式.因此,在计算中采用满足网格Reynolds数壁面网格,采用带限制器高阶格式计算获得热流分布更加准确;由于头部热流主要贡献并非来源于湍流,因此对于肩部热流采用层流模型足够准确.

  • 标签: 返回舱 气动热 肩部热流 数值模拟
  • 简介:为了实现水下潜器长时间高精度导航定位,同时考虑到传统地形辅助导航系统在先验地形图不可得或者是地形变化不明显海域(地形不可匹配区域),无法用来修正惯性导航位置误差问题,提出了一种结合地形和环境特征水下导航定位方法。在先验地形图可得且地形高程变化明显可匹配区域,采用地形辅助导航系统来修正惯导位置误差,在先验地形图不可得或者是地形高程变化不明显不可匹配区域,采用基于海洋环境特征同步定位构图算法来修正惯导位置误差。仿真结果表明,该方法在地形可匹配区域以及地形不可匹配区域得到航迹都比纯惯导得到轨迹更接近于理想航迹,因此可以用来修正惯导位置误差。

  • 标签: 水下航行器 地形辅助导航系统 同步定位与构图 惯性导航系统
  • 简介:在非线性、非高斯条件进行动基座传递对准,如果采用卡尔曼滤波会出现误差较大甚至发散问题。本文引入强跟踪自适应滤波器,建立对估计误差一步预测方差PK/K-1加权算法,来达到抑制噪声目的;同时,针对初始对准对准精度快速性要求,建立了动基座传递对准精确非线性滤波模型。通过计算机仿真,模拟了飞机机动模式,验证所提滤波器可行性。最后,通过扩展卡尔曼滤波比较,说明非线性强跟踪自适应滤波器在对准精度速度上都有更好表现。

  • 标签: 捷联惯导 传递对准 动基座 非线性强跟踪自适应滤波 扩展卡尔曼滤波
  • 简介:针对SINS/GNSS组合导航在GNSS信号异常时出现系统滤波精度和稳定性下降问题,提出一种基于EKF自适应分类容错滤波算法。该算法通过比较系统残差协方差矩阵实际值理论值来检测GNSS信号是否存在异常,然后对异常信号进行分类,并对不同类别的异常信号使用不同加权矩阵进行修正,以减弱异常值对系统滤波精度影响,同时在滤波过程中加入UD分解,使系统滤波性能更稳定。仿真结果表明:该算法能够有效降低GNSS输出异常信号对SINS/GNSS组合导航带来不利影响并提高系统稳定性;在GNSS信号出现异常情况,其导航精度相比EKF至少提高95.6%,相比REKF和AEKF分别至少提高44.5%和24.6%。

  • 标签: SINS/GNSS组合导航 自适应滤波 分类 容错滤波
  • 简介:大飞机具有轻质大柔性特点,使得气动/结构耦合作用增强,在设计过程中需要考虑这种耦合效应,直接调用CSD/CFD方法计算周期长,无法满足工程需要.代理模型方法由于能显著提高工程优化设计效率,已广泛应用于飞行器气动外形优化设计中.采用Kriging方法建立代理模型,通过求解EI函数最大值得到需添加样本点以更新代理模型,提高代理模型拟合精度,结合改进粒子群最优化方法对大飞机结构刚度进行了优化设计.结果表明,该优化方法能够处理复杂目标的全局优化问题,在保证升力系数及纵向稳定性能不恶化前提下,降低飞机巡航状态飞行阻力.

  • 标签: 代理模型 结构刚度优化 改进粒子群优化方法
  • 简介:提出了一种适用于制导炮弹上低精度MEMSIMU/GPS组合系统飞行中初始对准算法.通过引入辅助载体惯性系和导航惯性系,将所求姿态四元数分解为三部分:第一部分描述载体系相对于载体惯性系姿态,由MEMS陀螺仪输出积分求解;第二部分描述导航系相对于导航惯性系姿态,利用GPS位置输出解析求解;第三部分描述两辅助惯性系相对姿态,采用Re-quest算法完成解算.详细讨论了算法误差、有效性条件,并对Re-quest算法进行了优化和简化.蒙特卡洛仿真结果表明,在弹体加速度以指数规律变化条件,对准算法可以在10s时间内达到水平误差小于0.2°(1σ)、航向误差小于0.4°(1σ)精度,完全满足制导炮弹组合系统初始对准精度要求.

  • 标签: 空中对准 MEMS IMU GPS Re-quest 误差分析
  • 简介:给出了一种海上试验时建立速度基准方法,它是利用试验舰上已有的DGPS和平台罗经.这种方法在一定海域和RBN/DGPS基准站几何尺度内可以满足测试对速度基准精度要求.文中对各种对精度影响因素进行了定量分析,并给出了应用时约束条件.

  • 标签: DGPS 平台罗经 舰船 约束条件 测量精度 对地速度基准
  • 简介:信息融合系统开发需要规范化。在分析信息融合系统工程方法基础上,对信息融合系统设计过程及设计产品描述方法进行了研究,分别研究了应用体系结构设计、系统体系结构设计及数据融合节点设计,以及各自设计产品描述方法,并提出了相应设计结果描述元模型。实践证明,规范化有助于提高信息融合系统质量以及开发效率。

  • 标签: 信息融合系统工程 设计过程 描述方法 元模型
  • 简介:根据三轴光纤陀螺高精度需求,采用大功率高稳定性高精度双程后向方案掺铒光纤光源。通过对ASE光源理论分析建立数学模型,并根据所用掺铒光纤及泵浦光源参数对光源进行谱型分析,确定光路方案。再以掺铒光纤和泵浦激光器温度特性和补偿为研究重点,对掺铒光纤长度和掺杂浓度以及泵浦功率和铒纤匹配性进行试验,最终采用铒纤长度19m,泵浦波长974.6nm,泵浦功率140mA,得到光源光功率为20mW,平均波长变化量小于0.5′10~(-6)/℃,满足光纤陀螺对ASE光源要求。

  • 标签: 光纤陀螺 ASE光源 双程后向 掺铒光纤
  • 简介:严重事故核电安全壳内由于几何流动复杂性,需要有可靠程序对流动进行分析评估.文章采用符合核电安全标准开源CFD程序Code_Saturne对壳内气体流动进行计算,主要模拟壳内氢气和水蒸气喷放过程.该过程涉及多组分气体低速流动计算浮力效应引起分层固体结构热传导结构表面气体之间热流和冷凝计算.该程序使用了SIMPLEC格式并添加了低Mach数气体流动算法,基于理想气体模型多组分模型和薄板结构上一维热传导模型.同时,在此基础上改进了壁面函数方法,对壁面进行对流传热和传质流动计算.最后利用两个国际化标准问题对该程序及使用模型进行了验证.

  • 标签: 多组分气体 核电安全壳 水蒸气壁面冷凝
  • 简介:利用先进组合导航技术组成GNSS系统,充分发挥GPS和GLONASS各自优势,并采用航迹推算(DR)技术、精确地图匹配(DMAP)技术组成GNSS/INU/DMAP组合导航系统,提高了系统精度和可靠性,并利用GSM网进行定位数据无线传输.该系统将卫星导航技术、惯性导航技术、计算机技术、无线通讯技术融合在一起,实际跑车试验验证了系统具有全方位、全天候、无遮挡、高精度特点.

  • 标签: 组合导航 定位技术 GNSS/INU/DMAP 航迹推算 地图匹配 智能交通系统
  • 简介:重点介绍了杆臂效应原理和舰载水下潜器传递对准误差模型,针对潜器用捷联式惯性导航系统(SINS),在释放前摇摆基座上进行初始传递对准时,系统中存在杆臂效应误差问题,提出了直接补偿杆臂干扰加速度和设计低通滤波器补偿方案.通过计算机仿真:验证了方案可以有效提高传递对准精度,提供高准确性导航姿态基准.

  • 标签: 捷联惯性导航系统 杆臂效应:传递对淮:摇摆基座 初始对准 误差补偿 舰载水下潜器
  • 简介:报导了提高压电射流角速度传感器性能途径.通过改进结构和工艺提高了压电射流角速度传感器零位重复性、稳定性,减低了交叉耦合.实验结果表明:零位重复性从原来0.2(°)/S提高到0.1(°)/S,交叉耦合从原来2%减小到1%.

  • 标签: 角速度 压电射流 热电阻丝 传感器 交叉耦合
  • 简介:介绍了可靠性概念、发展历史以及可靠性冗余技术在惯性导航系统中应用,阐述了冗余技术基本概念和现状,探讨了惯性导航系统单表冗余和系统冗余特点、适用范围和寻求冗余最优配置方法,提出了目前高可靠性导航系统配置方式和采用冗余设计时应注意问题.

  • 标签: 冗余技术 惯性导航系统 可靠性 单表冗余 系统冗余 最优配置
  • 简介:采用理论分析和数值模拟相结合方法,系统研究了尺度自适应模拟(scale-adaptivesimulation,SAS)和大涡模拟(large-eddysimulation,LES)关联性问题.在理论分析方面,对比分析了系综平均和滤波定义、Spalart-Allmaras(SA)湍流模型和动态亚格子(subgrid-scale,SGS)模型关于湍流黏性系数求解方式.理论分析结果表明,系综平均等价于盒式直接滤波,SAS和LES控制方程在数学形式上具有一致性;SAS存在过多湍流耗散,主要来自于SA输运方程中扩散项.在数值模拟方面,选取来流Mach数0.55,Reynolds数2×10-5圆柱可压缩绕流为分析算例.计算结果表明,SAS和LES预测大尺度平均流场信息几乎一致,SAS预测湍流脉动信息略低于LES.SAS在圆柱近尾迹区湍流耗散过大,而在稍远尾迹区几乎能够完全等效于LES.

  • 标签: 尺度自适应模拟 大涡模拟 动态亚格子模型 可压缩湍流 圆柱
  • 简介:采用高精度格式求解二维Navier-Stokes方程研究超声速射流同向超声速后台阶流动相互作用流场基本结构及规律,分别应用5阶WENO格式、6阶中心差分格式离散对流项和黏性项,时间推进采用3阶Runge-Kutta格式,并应用消息传递接口(messagepassinginterface,MPI)非阻塞式通信实现并行化.分别研究了超声速后台阶流动、超声速射流基本结构特征,以此讨论和分析超声速后台阶流动/射流相互作用特征,以及不同来流条件对波系结构、涡结构、剪切层、膨胀扇等影响,尤其是来流剪切层和射流剪切层相互作用,形成复杂波系结构及相互干扰流动现象.

  • 标签: 超声速 两步后台阶 射流 剪切层 数值模拟
  • 简介:在Mach数3.4来流条件,对二维后台阶流动精细结构开展了实验研究.实验分为后台阶上游无控制加粗糙带扰动及微涡流发生器(micro-vortexgenerator,MVG)扰动3种状态,采用基于纳米示踪平面激光散射(nano-tracerbasedplanarlaserscattering,NPLS)方法获得了流向和展向切面内高时空分辨率流动显示图像,并测量了模型表面静压分布.对大量NPLS图像取平均,研究了流场结构时间平均规律,对比不同时刻瞬态流场精细结构图像,发现不同状态湍流大尺度结构特征时间.有粗糙带状态相对无粗糙带台阶下游回流区压力更低,而下游压力较高,台阶上游区别不大;受MVG控制后台阶下游附近区域压力突增;MVG对流动控制改变能力较强,粗糙带能调整台阶上下游附近流动平稳过渡,流场壁面压力没有突变.

  • 标签: 超声速 流动显示 流场精细结构 后台阶 流动控制