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  • 简介:多路径误差北斗导航定位系统高精度动态监测主要误差源。针对北斗导航定位系统多路径误差特性,结合广义特征值盲源分离方法优势,提出一种基于参考信号广义特征值盲源分离算法来削弱多路径效应影响。首先将前一天原始坐标残差序列通过奇异谱分析方法进行去噪,其结果作为初始参考信号;然后将当天原始坐标残差序列进行经验模式分解方法分解,分解得到IMF分量作为虚拟观测数据,利用广义特征值盲源分离算法获取当天多路径误差信号;最后,利用仿真数据连续10天实际观测数据进行试验分析,结果表明利用该方法建立多路径误差改正模型能有效地了削弱多路径影响,北、东、天三个方向精度分别提高了78.8%、35.3%、90.1%。提出模型在一定程度上解决了固定多路径模型随着时间推移重复性减小且有效性降低问题。

  • 标签: 经验模式分解 广义特征值 盲源分离 多路径误差 北斗定位系统 动态监测
  • 简介:文章给出了一种真正多维HLLRiemann解算器.采用AUSM分裂将通量分解成为对流通量压力通量,其中对流通量计算采用迎风格式,压力通量计算采用HLL格式,且将HLL格式耗散项中密度差用压力差代替,从而使得格式能够分辨接触间断.为了实现数值格式真正多维特性,分别计算了网格界面中点和角点上数值通量,并且采用Simpson公式加权组合中点和角点上数值通量得到网格界面的数值通量.为了减少重构角点处状态时模板宽度,计算中采用基于SDWLS梯度线性重构获得2阶空间精度,而时间离散采用2阶保强稳Runge—Kutta方法.数值实验表明,相比于传统一维HLL格式,文章真正多维HLL格式具有能够分辨接触间断,以及更大时间步长等优点.与其他能够分辨接触间断格式(例如HLLC格式)不同,真正多维HLL格式在计算二维问题时不会出现激波不稳定现象.

  • 标签: EULER方程 真正多维HLL格式 AUSM分裂 角点通量 捕捉接触间断 SDWLS梯度重构
  • 简介:针对车载捷联惯导系统怠速条件下初始对准问题,提出了一种基于罗德里格参数线性最优估计自对准算法。利用姿态阵分解凯莱变换,将任意姿态下无初值初始对准问题简化为罗德里格参数无约束线性最优估计问题。讨论了算法有效性,推导了算法对准误差公式,并设计了一种简洁工程实现方案。利用车载捷联惯导系统进行了四位置对准试验,每个位置对准六次,结果表明,在发动机振动及外界随机扰动下,新算法可以在5min内完成对准,统计方位均方差(1σ)不超过3′。

  • 标签: 初始对准 罗德里格参数 凯莱变换 线性最优估计
  • 简介:详细介绍了循环干涉型光纤陀螺仪实验装置及测试结果.给出了无源有源补偿两种敏感环结构下陀螺分辨率公式.在实验装置中采用了大功率光源低耦合比输入耦合器,以提高光波在敏感环中循环次数.实验结果表明:光束在敏感环中循环了2~3次,并达到了较好零偏稳定性.

  • 标签: 循环干涉型 光纤陀螺仪 集成光学 有源补偿 陀螺分辨率 敏感环
  • 简介:传统外阻尼惯导系统以外速度作为辅助参考,但在仅能提供外定位参考条件下,为了避免由定位信号差分求取速度时造成噪声放大负面效应,推导了基于定位误差罗经初始对准算法,并将它与捷联惯导姿态解算相结合,得到定位阻尼捷联惯导算法。该算法具有计算量小稳定性好等优点,但与Kalman滤波组合导航相比,也有它自己应用条件并存在一些不足之处。最后,利用GPS定位激光捷联惯导系统进行了车载试验,验证了所提算法有效性。

  • 标签: 捷联惯导系统 罗经效应 定位阻尼 车载试验
  • 简介:Schuler振荡阻尼技术提高惯导长期工作精度关键技术之一。针对采用低阶阻尼网络惯导系统抑制高频低频参考速度误差难以兼顾问题,基于互补滤波思想,提出一种高阶水平阻尼网络设计方法。将两个采用低阶网络、分别具有优良高频低频特性Schuler回路通过一对互补滤波器进行组合,形成双Schuler回路组合系统。它等效于采用某高阶网络单Schuler回路,该回路对高频低频参考速度误差衰减率可同时达到40dB/10deg或更高。计算机仿真海上试验结果均表明:采用所设计高阶网络系统对参考速度误差兼有优良高频低频滤波特性,综合滤波性能优于采用低阶阻尼网络系统,具有工程应用价值。

  • 标签: 互补滤波 水平阻尼 Schuler振荡 惯性导航系统
  • 简介:为进一步提高GPS定位精度,分析了目前研究中主要采用加权最小二乘法卡尔曼滤波两种优化算法。在此基础上,提出了一种利用粒子滤波器对伪距误差进行修正定位优化算法。粒子滤波算法特点可直接用于求解非线性问题,对非高斯误差进行修正。通过GPS实测数据进行实验,分别对这三种算法进行验证并分析了其各自特点。实验结果显示,三种算法均能使GPS定位精度得以明显改善。提出粒子滤波算法作为一种新GPS定位优化算法,在卫星导航定位领域中有着较好参考价值。

  • 标签: 全球定位系统 粒子滤波器 加权最小二乘法 卡尔曼滤波
  • 简介:在飞行器气动外形优化设计中,参数化方法优化算法具有十分重要作用,对优化计算时间、设计空间数学特性有着深刻影响.类别形状函数(classandshapetransformation,CST)方法一种简洁高效参数化方法,但对于复杂曲面很难使用统一CST方法进行拟合.文章首先介绍了CST方法三维实现,分析了其数学性质,提出了分块CST参数化方法,保留CST方法特性,实现了分块曲面之间光滑连接.针对气动外形优化设计复杂情况,需要根据具体飞行任务提出设计目标,并处理不同目标的矛盾问题.其次采用Pareto策略自动寻找最优方案集,并基于分块CST参数化方法、遗传算法和气动力快速计算方法,对类乘波翼身组合飞行器进行了优化设计,并改变原有问题设定条件优化得到了全新外形.研究结果表明分块CST方法参数少,精度高,Pareto策略处理多目标准确有效,气动外形优化设计中非常有用工具.

  • 标签: 分块曲面 类别形状函数法 类乘波翼身组合体 遗传算法 多目标 气动外形优化
  • 简介:为实现网络差分系统高精度差分定位,利用虚拟参考站技术提出一种网络RTK差分改正信息生成方法。利用VRS技术建模生成了虚拟参考站双频伪距观测值、双频载波相位观测值,重点推导了关键载波相位数据项参数算法公式,遵循RTCM2.3国际标准协议编码生成了RTCM3、RTCM18、RTCM19号差分改正电文,通过同步实验方法与标准RTCM相应主要参数进行了数值对比。实验表明,该方法生成差分改正信息主要数据项与标准值误差小于0.04cycle,当被用于GPS网络差分定位时,移动站平面精度优于5cm.

  • 标签: 虚拟参考站 网络RTK RTCM 网络差分
  • 简介:大视角图像匹配算法鲁棒性与实时性直接影响飞行器对远距离目标定位性能。针对目前仿射不变图像匹配算法实时性较差问题,提出一种惯性信息辅助快速大视角图像匹配方法。该方法对现有的快速图像匹配算法进行改进,避免了构建高斯金字塔,提高了算法效率。然后利用机载惯性导航信息求解实时图与参考图之间单应性矩阵,并对实时图进行模拟视角变换以此减小图像间视角差异,克服了现有的大视角图像匹配算法盲目多次匹配计算,实现了大视角图像快速匹配。实验结果表明,惯性信息辅助大视角图像匹配算法与现有的快速仿射不变性匹配算法相比,匹配效率提高了至少2倍。

  • 标签: 大视角图像 仿射不变性 惯性导航 图像匹配 目标定位
  • 简介:潜射航行体自然空化情况下,穿越水/气界面时会受到空泡溃灭冲击载荷,对空泡进行主动通气一种有效降载方法,文章针对通气空泡物理过程建立了一套完整数值算法,采用标准k-ε两方程湍流模型,VOF多相流模型,Zwart-Gerber-Belamri空化模型,结合UDF自定义函数与动网格动态层技术,开展了通气空泡整个出水过程数值模拟工作,研究了通气量通气时序通气方式等方面对空泡形态出水载荷等方面的影响,获得了对工程设计有参考价值基本结论.

  • 标签: 航行体 通气空泡 通气量 通气时序 通气位置
  • 简介:为了对微小型飞行器上MIMU(微惯性测量单元)随机漂移进行补偿,在比较了Mallat算法与átrous算法之后,基于小波变换与多尺度分析方法,提出了多尺度时间序列建模方法,它充分利用了átrous算法快速性与时间平移不变性,将MEMS陀螺仪随机漂移进行多尺度分解。对各尺度上分解得到信号进行重建,并对重建得到各个信号进行时间序列建模。将各尺度时间序列模型预测输出作为陀螺仪随机噪声估计,对陀螺仪随机漂移进行补偿。最后实际数据建模表明该建模方法运算量小、建模速度快、精度高、模型适用性强,有很强实际应用价值。

  • 标签: 多尺度分析 á trous算法 时间序列建模 随机噪声
  • 简介:GPS可提供全天候精确位置与定时信息,但GPS卫星信号较弱,任何障碍物都会影响其信号接收。本系统在国家GPS重点实验室支持下,通过在GPS导航芯片Orion中添加GPRS/GSM无线通信模块来实现GPS辅助定位。经过测试,本系统在障碍物附近可以明显提高GPS导航定位速度,且大大提高了首次定位时间,率先在我国实现了A-GPS技术产品级开发。

  • 标签: A-GPS GPRS/GSM PPP 即时通信
  • 简介:针对当前行人运动特征监测方案中存在运动信息种类单一、特征提取不完善、识别算法复杂且需要依赖专业检测设备等问题,提出基于智能移动端内置惯性传感器行人运动特征自动辨识方案,为运动特征识别提供准确多样运动信息。采集移动端MEMS加速度计输出信息后,分别提取加速度数据三种时域及频域特征后,通过训练最邻近规则分类器实现行人行走、跑步上下楼梯运动模式自动识别。不同年龄不同身高男女性运动特征提取实验结果表明,基于最邻近规则移动端行人运动特征辨识方法对4种日常活动平均查准率查全率分别达到88.7%90.3%,对提高微惯性行人导航系统普适性具有促进作用。

  • 标签: 特征提取 最邻近规则 MEMS 行人运动
  • 简介:在对后向台阶流场进行合成射流激励并研究不同激励频率对流场发展影响过程中,发现流场在低频激励条件下与中高频条件下表现完全不同.为了详细分析这一现象,使用本征正交分解法(properorthogonaldecom-position,POD)将由PIV方法测得流速分布数据进行分解,采用相位平均手段对含湍流动能较大主要模态间关系进行分析,并使用主要模态对流场主要运动形式进行还原.结果表明,流场在各条件下主要运动形式均可用少量低阶模态加以基本概括,低频激励下低阶模态相图近似于Lissajous图形,并描述了剪切层在激励作用下摆动过程.

  • 标签: 后向台阶流动 合成射流 POD分解 相位平均
  • 简介:传统动基座传递对准主要采用扩展卡尔曼滤波技术。但在动基座传递对准非线性、非高斯条件下,这种基于模型线性化高斯假设滤波方法在估计系统状态及其方差时误差较大且可能发散。混合退火粒子滤波针对非线性、非高斯系统状态在线估计问题,提出一种新基于序贯重要性抽样粒子滤波算法。在滤波算法中,用状态参数分解退火系数来产生重要性概率密度函数,此概率密度函数综合考虑了转移先验、似然、噪声统计特性以及最新观察数据,因此更接近于系统状态后验概率。实验仿真结果表明,这种基于混合退火粒子滤波器不仅比扩展卡尔曼滤波提高了传递对准精度,而且又比传统粒子算法减少了时间。

  • 标签: 捷联惯导 传递对准 动基座 混合退火粒子滤波
  • 简介:给出了激光陀螺捷联惯性组合(IMU)误差模型,研究了一种利用双轴带温控箱速率转台参数标定方法,标定出了IMU在各种环境温度下模型参数,通过温度补偿有效地减小了IMU导航误差.试验结果表明:该方法标定精度较高,适用于中等精度IMU参数标定.

  • 标签: IMU 参数标定 温度补偿 转台 标定方法 等精度
  • 简介:文章从静力动力学角度简要回顾了关于沿内角自发毛细流动研究最近进展.作为一个通用几何形状,内角在地面微观尺度下或处于失重状态航天飞行器系统内大尺度下为液体提供有效输运通道.当一定几何条件得到满足并且当毛细力远远大于体力比如重力时候,沿着内角会发生自发毛细力驱动流动现象.从静力学角度来说,本文讨论自发毛细驱动流动当特定边界条件发生突然变化,比如重力作用突然消失时带有内角容器内部单值有限高度平衡自由面的非存在性有关系.Concus-Finn方法可以用来确定这样平衡自由面在一个横截面处处一致柱形容器内非存在性.用这个方法可以推导出在失重状态下一个内角为2α通常柱形容器里,当接触角小于π/2-α时,平衡曲面不存在.通常来说,沿内角自发毛细驱动流动属于层流.利用尺度分析摄动法,成功分析了该流动动力学特性,并且推导出对设计有用封闭形式解析解.一个典型结果在黏性流范畴里毛细面端点移动t~(1/2)成正比.

  • 标签: 平衡毛细自由面 尺度分析 摄动法 毛细驱动流 内角
  • 简介:为了最大限度克服微机电陀螺两个模态相互耦合作用,提高微机电陀螺综合性能指标,采用国内现有MEMS标准工艺方法,设计制作了一种高性能单晶硅对称解耦结构线振动陀螺。采用对称结构形式保证陀螺驱动检测模态振型都是弯曲振动模式,易于模态匹配;由于采用驱动模态检测模态结构解耦方式,从微结构设计上大大降低了正交耦合误差影响,使陀螺具有输出零位小、零偏稳定性好优点。测试结果表明:初次加工样机,在大气中驱动检测模态固有频率分别在2430Hz2580Hz左右,在150Hz带宽内具有0.1~0.5(°)/s分辨率;随着加工精度提高检测电路改进,该陀螺在大气中15Hz带宽内实现0.008(°)/s分辨率,在真空状态下,这种高性能单晶硅对称解耦结构线振动陀螺性能会有进一步提高。

  • 标签: 标准工艺 对称结构 解耦线振动陀螺 模态频率匹配