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  • 简介:为了解决传统足部航姿参考系统中航向信息可观较差问题,提出了一种采用足部航姿参考系统和肩部电子罗盘室内个人导航方法。在这种模式下,肩部电子罗盘测量得到航向信息被直接用于计算足部航姿参考系统姿态转移矩阵。在此基础上,通过在行人在行走过程中足部处于静止状态时采用卡尔曼滤波器被用来限制惯性导航系统误差漂移。实验结果显示,本文提出方法平均位置误差与不使用肩部电子罗盘方法相比降低了30%左右。

  • 标签: 室内行人导航 惯性导航系统 卡尔曼滤波 航向偏移 足部航姿参考系统
  • 简介:基于状态空间模型许多传统滤波算法都基于Rn空间中高斯分布模型,但当状态向量中包含角变量或方向变量时,难以达到理想效果。针对J.T.Horwood等提出nS?R流形上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GVM逼近方法,推导了后验分布GVM参数计算公式,设计了量测更新状态估计算法。将J.T.Horwood等时间更新算法与所提出量测更新算法相结合,可实现基于GVM分布递推贝叶斯滤波器(GVMF)。仿真结果表明,当状态向量符合GVM概率分布模型时,GVMF对角变量估计明显优于传统扩展卡尔曼滤波器。

  • 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:本文讨论了三相交流陀螺马达电源工作原理。根据主要技术指标的要求,设计了陀螺马达电源,给出了该电源各个组成部分线路设计,解决了研制中出现电源振荡问题,论述了该电源设计特点,给出了使用结论

  • 标签: 三相电源 线路设计 陀螺马达
  • 简介:基于惯性系双矢量定姿方法选择惯性系中两个重力视运动向量作为不共线矢量,解决了传统双矢量定姿方法在晃动基座条件下易受载体角运动干扰而无法实现对准问题,但该方法仍需要精确地理纬度信息以参与对准计算。针对未知纬度条件下SINS抗晃动自对准问题,提出了一种基于重力视运动三矢量自对准方法。该方法将初始对准问题归结为求解当前时刻导航系相对于初始时刻载体系姿态矩阵问题,并利用矢量运算进行求解,仿真结果表明:加速度计随机测量噪声会映射为重力视运动随机噪声,降低对准精度;当加速度计随机噪声量级较大时,会带来对准计算失败。针对噪声问题,引入Daubechies(db4)小波进行5层分解来实现对重力视运动降噪,并选择去噪后重力视运动向量参与三矢量定姿解算,仿真结果表明:db4小波具有良好去噪效果,基于小波去噪三矢量自对准方法可以有效完成未知纬度条件下SINS初始对准。

  • 标签: 捷联式惯性导航系统 初始对准 重力视运动 小波去噪 三矢量定姿
  • 简介:针对采用旋转四元数误差进行组合导航误差建模中状态方程非线性化问题,提出一种新惯性/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,推导系统线性化状态方程,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信息融合,仿真分析表明,所设计基于姿态四元数误差和陀螺漂移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,可避免较为复杂非线性滤波器使用,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重要参数,传统温度监测一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检测完成了对温度监测,设计了一种以FPGA芯片同时作为敏感头和处理模块温度传感器.通过对XilinxVirtex-2系列FPGA芯片进行实验,得到该传感器在-40℃~+60℃范围内具有优于0.1℃分辨率,优于0.5℃检测精度,满足一般温度监测需要.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:直接敏感地平是一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。结合上述两种方法特点,提出一种将加速度计和天文相结合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一部分,并建立近地空间环境下星载加速度计测量模型,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:传统应用稳定性理论对横流不稳定性转捩现象预测很难与现代CFD并行化计算结合,为了解决这个问题,文章基于SA-γ-—Re_(θt)转捩模型,使用不可压三维边界层相似解实现横流位移损失厚度Reynolds数在流场中的当地化求解,结合亚音速试验数据-C1准则构建横流不稳定性转捩判据,从而实现了横流不稳定性转捩预测方法的当地化并行求解.首先采用SA-γ-—Re_(θt)转捩模型对NLF(1)-0416翼型进行了流向转捩预测,证实了该模型正确.然后应用所建立横流转捩模型对45°前缘后掠角NLF(2)-0415无限展长机翼和DLR-F5机翼,以及标准6∶1椭球标模进行了横流不稳定转捩数值模拟,计算结果显示转捩位置均与试验数据吻合较好,证明了文章所建立方法在不可压边界层转捩预测具有较高预测精度.

  • 标签: 边界层转捩 转捩模型 湍流模型 边界层相似性解 横流不稳定性转捩 C1准则
  • 简介:文章通过对EFM(effectivefieldmodeling)模型进行简化,消除了原模型非守恒项和非双曲特性项,发展了一种基于密度气液两相流模拟方法:ρ-VOF方法.利用体积分数信息对控制单元内自由界面进行重构,得到了控制单元内流体空间分布,并采用AUSM^+-up格式获得考虑气液流体接触间断信息对流通量.新方法可统一处理激波间断和接触间断相互作用,保持自由界面的尖锐,并且其计算量与自由界面的空间复杂度无关.最后,数值模拟了液体激波管气液激波管和气体激波跨二维液滴传播等问题,并与文献结果进行对比,验证了本方法在气液两相流模拟中准确.

  • 标签: 气液两相流 EFM AUSM+-up 界面重构 ρ-VOF
  • 简介:为分析加速度对半球谐振陀螺振幅、速率控制系统影响,提出了基于动力学加速度影响分析方法。首先建立加速度作用下谐振子变形方程,得到了精确电极范围及间隙方程。激励电极电容间隙、边界范围改变,使得激励系数发生改变。其次分析了激励电极作用下谐振子动力学特性,推导了激励系数与振幅、角速率关系。然后将电极范围及间隙方程代入激励系数中,得到了振幅、角速率误差分析关系。最后利用激励电极不同配置方式,构建了三种控制系统方案,分析了加速度作用下谐振子变形对三种控制方式影响。通过对比分析,合理激励电极配置方式有效地抑制了加速度对控制系统影响。

  • 标签: 半球谐振陀螺 加速度 控制系统 影响分析
  • 简介:惯性/卫星超紧组合技术核心将卫星导航接收机基带信号处理过程中环路非线性信息与惯性导航信息进行深层次互耦合。在研究超紧组合多信息源异型耦合架构特征及互耦合机理基础上,对比分析了超紧组合非相干及相干互耦合方法,总结了不同超紧组合观测矢量提取方法及环路模型,然后设计了超紧组合互耦合信息处理流程及信号NCO(数控振荡器)控制方法。最后,利用仿真平台对非相干及相干方式进行了卫星信号受干扰及载体动态变化环境下试验对比分析,结果表明超紧组合相干方法相较于非相干方式具有更优观测矢量提取性能及抗干扰性能。

  • 标签: 超紧组合 组合导航 卫星接收机 抗干扰
  • 简介:本文用BP神经网络对挠陀螺仪伺服回路故障诊断进行了模拟,取得了满意结果。同时还介绍了作者设计这一通用型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机电一体化自主导航设备,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全面质量控制。本文从工程实践出发探讨惯导研制中可靠分配,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:-本文提出一种用于挠陀螺仪脉冲调宽再平衡回路大力矩电流产生器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一个大电流恒流源。这一新颖设计思想使恒流源精度较容易达到10 ̄(-4)数量级,从而满足了捷联惯性测量系统总体要求。由于采用了MOS功率场效应管作为H型电流开关电路开关元件,它具有极小由栅级驱动电流引起标度因数和偏置电流误差,所以使本设计具有较高实际工程应用价值。

  • 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:-本文在分析导弹惯性平台贮存试验数据基础上,运用可靠物理技术,研究探索了惯性平台贮存失效机理,建立了惯性平台贮存寿命可靠物理模型,提出了预测惯性平台贮存寿命计算方法

  • 标签: 可靠性物理 平台静态漂移 平台贮存寿命
  • 简介:石英挠加速度是惯性导航系统核心惯性器件之一,其输出精度受到温度变化影响,为了降低温度对石英挠加速度计精度影响,在研究石英挠加速度计数学模型系数随温度变化规律基础上,设计了加速度计温度模型辨识试验方法,利用数据拟合方法建立了加速度计温度模型。应用该模型提出了石英挠加速度温度补偿算法,针对该算法有效,进行了实验验证,结果表明应用该温度补偿算法,可使加速度计测量精度提高一个数量级,补偿效果明显。该温度补偿算法可有效地应用于捷联惯性导航系统等领域中。

  • 标签: 石英挠性加速度计 温度特性 温度模型辨识 补偿算法
  • 简介:针对惯导平台连续翻滚自标定中安装误差标定精度不高这一现状,提出了一种解决方案。通过对惯性器件输出误差模型和安装误差分析,建立了系统姿态动力学方程和观测方程,利用输出灵敏度理论分析了系统可观,指出加速度计安装误差可观较差是影响标定精度主要原因。利用Kalman滤波中估值方差矩阵计算了安装误差之间相关系数,计算结果表明可观差是由安装误差之间线性相关造成,并确定了具体不可观参数。以加速度计输入轴为基准建立平台坐标系可以减少安装误差项,使所有的安装误差变得可观。最后仿真结果表明在新方案下,安装误差估值偏差小于5",标定精度得到了显著提高。

  • 标签: 惯导平台 安装误差 可观性 输出灵敏度 相关系数
  • 简介:为了更加精确地模拟流动/运动耦合问题,建立了耦合动态混合网格生成、非定常流场计算和六自由度运动方程求解一体化计算方法,并在统一框架内同时实现了松耦合与紧耦合方法.通过圆柱涡致自激振荡(vortexinducedvibration,VIV)模拟,对不同时间精度松耦合和紧耦合算法优劣及适用范围进行了评估和分析;通过引入附加质量概念,对耦合算法稳定性进行了理论分析.研究表明:在流体密度与物体密度接近时,松耦合方法是不稳定,必须采用紧耦合方法.最后利用耦合算法对二维鱼体自主游动和钝锥三自由度自由飞过程进行了数值模拟,证实了理论分析结论.

  • 标签: 耦合算法 六自由度运动 涡致自激振荡 鱼体自主游动 自由飞 稳定性
  • 简介:主要研究导弹高超声速飞行时弹头流场对自身红外导引头辐射照度影响问题.建立导弹弹头及气动流场模型,划分计算流场网格、红外导引头镜面网格和辐射场计算网格.从辐射照度和亮度理论公式开始,推导出适用于辐射网格气体辐射积分式,并将流场网格数值插值到辐射场网格,求出各节点辐射值得到由导弹飞行状态确定导弹头部流场气体辐射,积分到红外导引头光学系统镜面处,求出对其红外导引头光学系统镜面处辐射照度.得出流场气体对导引头主镜面的辐射照度值分布规律:主镜面中心最大,围绕主镜面中心成环形分布,沿着半径方向逐渐减小,随着Math数增大影响增加.

  • 标签: 数值计算 红外辐射 网格 辐射照度 高温气体
  • 简介:-激光陀螺精度主要取决于环形激光传感器闭锁阈值和偏频装置引起误差。本文对环形激光传感器精度进行了实验研究,测定了闭锁阈值及标度因数稳定度;采用自行研制精密速率转台进行了速率偏频激光陀螺实验研究。实验结果表明,速率偏频激光陀螺具有较高精度,应当重视。

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