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  • 简介:基于状态空间模型的许多传统滤波算法都基于Rn空间中的高斯分布模型,但当状态向量中包含角变量或方向变量时,难以达到理想的效果。针对J.T.Horwood等提出的nS?R流形上的GaussVonMises(GVM)多变量概率密度分布,扩展了狄拉克混合逼近方法,给出了联合分布的GVM逼近方法,推导了后验分布的GVM参数计算公式,设计了量测更新状态估计算法。将J.T.Horwood等的时间更新算法与所提出的量测更新算法相结合,可实现基于GVM分布的递推贝叶斯滤波器(GVMF)。仿真结果表明,当状态向量符合GVM概率分布模型时,GVMF对角变量的估计明显优于传统的扩展卡尔曼滤波器。

  • 标签: GAUSS von Mises分布 狄拉克混合逼近 递推贝叶斯滤波 量测更新
  • 简介:讨论了种适用于双轴测试转台的全数字控制系统结构。该系统采用了多单片机并行实现的主从分布式控制方法,不仅大大简化了系统硬件设计,提高了可靠;而且其控制器完全由软件来实现,易于实现模拟电路难以实现的复杂的控制规律;同时也为在不改变硬件的前提下进步扩展系统功能,改善系统的动、静特性提供了基础。实验表明,文中提出的全数字控制系统结构完全能满足双轴测试转台的控制需要。

  • 标签: 测试转台 数字控制
  • 简介:针对采用旋转四元数误差进行的组合导航误差建模中状态方程的非线性问题,提出种新的惯性/天文组合姿态组合算法,以姿态加四元数误差和陀螺漂移为状态变量,推导系统线性状态方程,并以天文导航和惯导姿态四元数之差为量测量,建立系统量测方程,然后利用卡尔曼滤波实现对该组合模式的信息融合,仿真分析表明,所设计的基于姿态四元数误差和陀螺漂移的组合模式能够有效估计系统状态误差,姿态误差0.02°左右,验证了其有效,可避免较为复杂的非线性滤波器的使用,为工程实践提供了理论支持。

  • 标签: 天文导航 组合模式 姿态组合 加性四元数
  • 简介:温度是IMU及其他导航器件等精密仪器中需要监测的重要参数,传统的温度监测般使用热电偶或者数字温度传感器(如DS18B20)等,监测程序复杂,功耗高,因此使用精密仪器中广泛采用的FPGA芯片独立完成高集成度、低功耗温度监测具有重要意义.在FPGA中通过搭建环形振荡器产生了自激振荡信号,该信号周期与FPGA芯片温度具有正相关,通过对振荡信号周期的检测完成了对温度的监测,设计了种以FPGA芯片同时作为敏感头和处理模块的温度传感器.通过对XilinxVirtex-2系列FPGA芯片进行实验,得到该传感器在-40℃~+60℃的范围内具有优于0.1℃的分辨率,优于0.5℃的检测精度,满足般温度监测需要.实验表明该传感器具有功耗低、集成度高、可靠好等优点.

  • 标签: IMU FPGA 自激振荡 温度传感器
  • 简介:直接敏感地平是种典型自主天文导航方法,该方法简单可靠,易于实现,但是由于常用卫星轨道动力学J2模型精度有限,地球敏感器精度较低,因此导航精度不高。加速度计是测量运载体线加速度的常用惯性导航设备,当航天器在轨运行时,星载加速度计能够测量航天器所受发散力。结合上述两种方法的特点,提出种将加速度计和天文相结合的自主天文导航新方法。在常用卫星轨道动力学模型基础上,引入大气阻力和太阳光压系数模型作为自主导航系统状态方程的部分,并建立近地空间环境下星载加速度计的测量模型,将其与直接敏感地平均作为导航系统观测方程。设计基于信息融合的自主导航滤波方法,通过对多种导航模式进行数值仿真及结果分析,结果表明所设计方法提高了系统定位精度62.8%和速度精度63.9%,增强了系统可靠

  • 标签: 加速度计 天文 自主导航 信息融合
  • 简介:研究了多传感器信息融合技术在地形辅助/惯性/GPS组合导航系统中的应用,并在此理论基础上,采用种新的仿真方法研究该组合导航系统,即采用多种高级语言混合编程,对该组合系统进行可视仿真.仿真结果表明:采用联合滤波器的地形辅助/惯性/GPS组合系统具有较高的导航精度,最终达到可视仿真研究的目的,从而对组合系统性能的研究起到了积极的推动作用.

  • 标签: 组合导航系统 可视化仿真 信息融合 联合滤波器 TAN/INS/GPS 航空导航系统
  • 简介:本文对某飞行器的惯性器件贮存可靠研究时,采用了三种可靠指标:贮存性能可靠、贮存功能可靠和贮存后工作可靠。其中还考虑到1:1贮备可维修系统的具体情况和环境因子。并对大量的测试数据进行了可靠计算和分析。最后列出了速率陀螺仪的可靠计算结果,并用GM(1,1)模型对其进行了可靠灰色预测。

  • 标签: 贮存可靠性评估 惯性器件 预测方法 速率陀螺仪 性能可靠性评估 可靠性指标
  • 简介:本文用BP神经网络对挠陀螺仪伺服回路的故障诊断进行了模拟,取得了满意的结果。同时还介绍了作者设计的这通用型BP神经网络软件包及其特色

  • 标签: BP神经网络 挠性陀螺仪 伺服回路 故障诊断
  • 简介:平台式惯导系统是精密的机电的自主式导航设备,从研制、小批量生产到设计定型和产品交付用户,我们开展了以可靠为中心的全面质量控制。本文从工程实践出发探讨惯导研制中的可靠分配,环境应力筛选和可靠工程措施等

  • 标签: 可靠性设计 分配 可靠性试验 环境应力筛选 可靠性增长
  • 简介:-本文提出种用于挠陀螺仪脉冲调宽再平衡回路的大力矩电流产生器的设计方案并付之实施。该力矩电流产生器由恒流源和H型电流开关组成。我们用集成稳压器设计了个大电流恒流源。这新颖的设计思想使恒流源的精度较容易达到10 ̄(-4)数量级,从而满足了捷联式惯性测量系统的总体要求。由于采用了MOS功率场效应管作为H型电流开关电路的开关元件,它具有极小的由栅级驱动电流引起的标度因数和偏置电流误差,所以使本设计具有较高的实际工程应用价值。

  • 标签: 挠性陀螺仪 恒流源 伺服回路 集成稳压器 大力矩 产生器
  • 简介:介绍了由可编程逻辑器件集成的数字预滤器(prefilter)的设计原理,该预滤器用于滤除某些输入信道的尖峰或毛刺干扰,提供了其IP软核(SoftCore)的状态机模型、原文件和仿真结果.设计软件中状态变量安排合理,换用其它器件或采用其它开发软件平台也不会造成上电紊乱,占用编程资源很少,模块具有简洁稳定性和可移植.

  • 标签: 数字滤波器 可编程逻辑器件 集成 设计 状态机模型 IP软核
  • 简介:以近空间尖前缘高超声速巡航飞行器的研制为背景,作者在前阶段采用模型理论分析方法,陆续研究了沿微钝前缘驻点线的化学非平衡流动和气动加热相似律,文章是上述研究的综合回顾和深化讨论.稀薄条件下,驻点附近流动和传热出现系列与连续流动模型不同的新特征,超出了经典气动热预测理论的适用范围.作者建立了个沿驻点线能量传递和转化的广义模型,并分别推导了具有实际物理意义的边界层外离解非平衡流动判据和边界层内复合非平衡流动判据.基于这些判据构建了预测非平衡流动驻点气动加热的桥函数,并讨论了稀薄非平衡真实气体流动和气动加热的相似律,发现新型近空间尖前缘飞行器遭遇的气动热环境不同于传统大钝头航天器再入问题,传统的天地换算相似准则将会失效.这些理论分析结果可为稀薄非平衡化学反应流及气动加热的实验和计算提供个标模检验的手段.

  • 标签: 稀薄气体效应 真实气体效应 化学非平衡流动
  • 简介:针对传统压电型声矢量传感器无法兼顾小体积与高灵敏度的问题,利用MEMS电容加速度计作为拾振器,实现矢量传感器的小型设计。首先采用机电类比分析的方法得到内置加速度计的刚硬球体的声致振动响应;然后进行硅微电容加速度计选型和参数分析、设定,并设计制作了只二维球形矢量传感器样机;最后对样机进行了参数测试,结果表明两矢量通道均具有良好的方向性,声压灵敏度分别为?185dB和-186dB(1kHz,0dBref1V/μPa),通道间相位差与理论值保持致,验证了利用MEMS电容加速度计设计矢量传感器的可行

  • 标签: MEMS电容加速度计 声矢量传感器 小型化设计 机电类比