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  • 简介:旋转式光纤捷联惯导系统误差效应研究关乎系统设计和精度提高。在建立惯性元件误差模型基础上,分析了系统旋转调制原理,推导了惯性元件零偏、安装误差、标度因数误差和随机误差在单轴单方向旋转下产生误差效应,仿真研究了转速大小对系统精度影响。结果表明,旋转调制可以有效补偿与转动轴垂直方向惯性元件零偏,且转速越大效果越好;旋转调制会引入额外标度因数误差效应,且转速越大误差越大。在设计旋转式捷联惯导系统时,要求惯性元件标度因数误差和安装误差尽可能小,并且转速不宜过大,采取正反旋转相结合方式可以取得更显著误差补偿效果。

  • 标签: 捷联惯性导航 光纤陀螺 单轴旋转 误差
  • 简介:综述了基于低温玻色—爱因斯坦凝聚状态新物理效应量子陀螺和超流体陀螺研究动态。对两类新原理陀螺所使用物理效应、工作原理、技术现状等方面进行了阐述。量子陀螺依据物质波Sagnac效应测量角速率,具有比光学陀螺高若干数量级测量精度;基于超流体低粘性和量子涡旋特性超流体陀螺,原理上有望达到超高精度。最后分析了两类陀螺发展前景。

  • 标签: 新型陀螺 惯性导航 量子陀螺 超流体陀螺 低温物理
  • 简介:强电离层闪烁会导致信号幅度深度衰减和载波相位激烈震荡,引起GPS载波跟踪环失锁,从而导致定位误差增长甚至导航中断。本文研究了GPSL1软件接收机在经历强电离层闪烁时信号处理算法。研究数据采集于构建于巴西一个多GNSS多频段中频信号采集系统,数据采集时间为2013年11月,此年为太阳活动极大年。信号捕获、跟踪算法以及由载波跟踪环计算得出闪烁指数(包活幅度指数S_4和载波相位指数σ_φ等)都在文中进行了详细阐述。分析强电离层闪烁对GPS软件接收机影响对于研究卫星高级跟踪算法和提高GPS接收机鲁棒性及定位精度将发挥重要作用。

  • 标签: 电离层闪烁 GPS软件接收机 捕获 跟踪
  • 简介:根据二阶质量-弹簧-阻尼系统幅频特性和相频特性关于谐振频率对称特点,提出了一种低频振荡激励实时模态匹配技术,根据检测模态输出响应来判别驱动模态和检测模态匹配程度。首先简要介绍了带频率调谐功能双质量线振动硅微陀螺仪,该陀螺利用负刚度效应来调节检测模态谐振频率;然后通过理论推导以及系统仿真验证了基于低频调制激励自动模态匹配技术可行性和有效性;最后设计了一种基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)数字控制电路,并且对同一测试陀螺进行了模态匹配和模态不匹配下性能对比。试验结果表明,相比模态不匹配条件下,陀螺零偏稳定性从5.89(°)/h提高到1.26(°)/h,角度随机游走从0.36(°)/√h提高到0.079(°)/√h,性能分别提高了4.7倍和4.6倍。

  • 标签: 负刚度效应 硅微陀螺仪 低频振荡调制 模态匹配 自动频率调节
  • 简介:采用Born近似的Maxwell方程组积分解形式较少应用于气动光学数值计算,其困难在于对该方程组离散化数值计算.而结合GCV-FFT(GeneralizedconvolutionbyfastFouriertransform)方法,在自由空间传播Rayleigh-Sommerfeld衍射方程数值计算可以达到比较高精度.通过对Green函数及采样系数修正,积分方法可以用于气动光学现象数值模拟.通过在超声速湍流边界层中光束传输数值计算,可以看到一些气动光学效应,如光束偏移破碎等,可以用修正GCV-FFT+数值积分方法得到良好模拟.现有的方法可以给出更接近物理本质定量结果.

  • 标签: 散射势积分方程 Born近似 气动光学 非均匀介质层传输
  • 简介:本文讨论一种扭摆式微机械加速度计。介绍其敏感元件结构,振动模态和数学模型,说明了集成电容检测电路原理,并对该电路进行了具体设计,利用PSPICE软件进行仿真分析,结果证明完全达到要求,并给出了同步解调器电路形式,为进行版图设计打下了基础

  • 标签: 微机械 加速度计 电容传感器 集成电容检测电路
  • 简介:为了进一步提高光纤陀螺寻北系统测量精度,提出了一种基于光纤陀螺零偏稳定性分析寻北算法设计方案。首先,分析了光纤陀螺寻北系统原理和影响系统寻北精度主要因素,指明在寻北时间一定情况下,需要根据光纤陀螺零偏稳定性测试结果来平衡单位置积分时间及位置数,来达到较高寻北精度。实验数据表明,本系统利用精度为0.03(°)/h陀螺进行5min寻北测试,采用56位置法可以实现3′寻北精度。此方法突破了传统寻北算法参数选择标准,能够最大程度抑制陀螺测量噪声,大幅提高寻北系统性能,对其它陀螺寻北系统参数选择具有借鉴意义。

  • 标签: 光纤陀螺 多位置寻北 零偏稳定性 位置数
  • 简介:由于MEMS陀螺精度低、漂移大,使得MEMS陀螺和加速度计构成微惯性导航系统(Micro-INS)精度很低,导航定位误差发散很快,不能满足载体进行导航定位定姿要求。而相对MEMS陀螺,MEMS加速度计精度较高,据此提出用MEMS加速度计来构成无陀螺微惯性导航系统(GyroFreeMicroInertialNavigationSystem,GFMINS),即通过将高精度MEMS加速度计安放在载体非质心处,代替陀螺来测量载体角运动信息,实现在短时间内载体角速度测量精度优于MEMS陀螺精度,以满足某些短时间运行载体导航定位定姿要求。最后,针对某型火箭弹运动模型,对两种惯导系统进行了仿真,结果表明,由误差补偿后MEMS加速度计构成无陀螺微惯导系统,在100s内导航误差等效于传统惯导系统中陀螺漂移0.1(°)/h误差。

  • 标签: MEMS 惯导系统 加速度计 无陀螺惯导系统 误差补偿
  • 简介:介绍了直升机机载光电吊舱应用背景、基本组成和工作原理,主要以警用机载吊舱为对象,分析了该系统国内外发展现状及未来发展趋势,并有针对性地提出了进行相关研究具体思路和方案.

  • 标签: 吊舱 直升机 机载 光电 对象 系统
  • 简介:针对带有末端多约束三维非线性制导问题,设计了一种通用模型预测静态规划制导算法。该制导算法通过向后迭代求解权矩阵微分方程对控制量进行更新,将动态优化问题转化为静态优化问题,计算效率得以提高。阐述了通用模型预测静态规划制导算法基本原理,详细给出了基于通用模型预测静态规划算法制导律设计过程。所设计制导律满足末端法向加速度约束,因此,间接满足末端弹体姿态角约束。仿真时考虑目标的机动方式和落角约束,仿真结果表明,末端位移偏差小于0.5m,末端落角可控制在0.01°范围内,末端法向加速度小于0.01m/s^2,该制导律能够很好地满足末端位移、落角和法向加速度约束。

  • 标签: 通用模型预测静态规划 制导律 落角约束 法向加速度约束 弹体姿态角约束
  • 简介:针对自由漂浮状态下空间机械臂系统,研究了基座姿态扰动最小轨迹规划问题。首先通过正弦函数参数化机械臂各个关节,在机械臂关节角速度、角加速度以及基座姿态变化范围受限约束条件下,定义了基座姿态扰动最小目标函数,然后提出了基于混沌粒子群算法轨迹优化策略,并给出了具体求解步骤。数值算例结果表明,在满足系统约束条件下,机械臂关节变化平缓,不存在角速度突变情况,并且比标准粒子群算法具有更快收敛速度,在优化轨迹下进行运动仿真,结果表明终止时刻基座姿态扰动为1.3708°(三轴合成),而梯形规划姿态扰动为8.5459°,优化后使得姿态扰动减小84%,从而说明所提出算法能够有效减小机械臂运动对基座姿态扰动。

  • 标签: 空间机械臂 轨迹规划 混沌粒子群优化算法 优化
  • 简介:对应用于近距空空导弹捷联惯导系统"长时"传递对准问题进行了讨论,分析了机载火控系统中建立"长时"惯性坐标系原理和方法,并进行了长时传递对准卡尔曼滤波器设计,在此基础上完成了初步数学仿真.

  • 标签: 捷联惯导系统 长时传递对准技术 卡尔曼滤波 近距空空导弹
  • 简介:爆震燃烧近似为等容燃烧,理论上其热循环效率高于基于等压燃烧爆燃燃烧,在超声速推进系统中具有潜在应用价值.通过总结超声速气流中爆震推进理论与研究进展,分析其需要解决关键科学与技术问题,指导未来高超声速发动机基础研究.文章重点总结了适用于高超声速飞行斜爆震发动机、超声速脉冲爆震冲压发动机基础研究进展.其中对斜爆震发动机应用模式、相关实验研究思路及方法、数值仿真现状进行了总结分析.对超声速脉冲爆震冲压发动机基础理论研究现状和目前研究难点进行了梳理.基于爆震燃烧超燃冲压发动机具有推进系统自增压、燃烧效率高、推力性能好、推进效率高、燃烧室长度短、结构重量轻等优势,文章总结了该发动机当前发展进程和最新研究进展,并对其未来发展方向以及存在技术问题进行了分析.

  • 标签: 爆震燃烧 斜爆震发动机 超声速脉冲爆震发动机 基于爆震燃烧的超燃冲压发动机 发动机研究进展
  • 简介:本文介绍一种非跟踪式由微处理器控制轴角转换器原理,对比分析了它与跟踪式轴角转换器性能及特点。并附例供验证及参考。

  • 标签: SDC RDC Scott变压器 A/D变换器 D/A变换器
  • 简介:分析了四频差动激光陀螺信号解调原理,针对采用频率测量计数解调方法存在脉冲量化造成角速度测量分辨率低问题,改用多周期测量来代替频率测量,大大提高了四频差动激光陀螺信号解调精度.通过数字滤波器滤波处理,可以减少随机噪声干扰,进一步提高精度.为满足实时性要求,该方法采用FPGA来实现.实验表明,此方法提高了四频差动激光陀螺角速度测量分辨率,为快速高精度方位自对准奠定了基础.

  • 标签: 四频差动激光陀螺 周期测量 数字滤波器 FPGA
  • 简介:针对非合作航天器相对导航问题,提出了一种利用点云矩形面特征测量非合作航天器位姿方法。首先从点云数据中提取矩形面;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多解问题;最后设计了卡尔曼滤波器,确定目标星与追踪星相对位置参数以及目标星姿态、角速度。仿真结果表明:相对位置估计精度优于0.005m,目标星姿态精度优于0.1°,验证了该方法有效性。

  • 标签: 非合作航天器 点云 矩形面特征 位姿测量
  • 简介:介绍了光纤陀螺寻北基本原理,分析了基座倾斜误差对寻北精度影响。基座平面绕垂直于陀螺轴倾角将直接引起一个同样量级方位角测量误差,从而在较大程度上影响寻北精度。基座平面绕陀螺轴倾角对方位角测量影响小,在一些寻北精度要求不高场合,可以忽略该倾角影响。最后介绍了光纤陀螺寻北仪二位置寻北方案。二位置寻北方案利用光纤陀螺对相差180°两个方向上地球自转角速率水平分量敏感,精确地解算出地理真北方向与陀螺轴向夹角。系统简单,比较容易实现。

  • 标签: 寻北仪 二位置寻北方案 光纤陀螺 倾斜误差