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  • 简介:地磁异常场的强度在空间上变化丰富而在时间上很稳定。对地磁异常值与位置之间的非线性函数关系进行了随机线性化,将地磁异常测量值直接作为观测量,采用扩展卡尔曼滤波技术实现地磁异常测量信息与惯性导航信息的融合,估计并校正了惯性导航系统导航误差.仿真表明,组合导航系统具有如下良好性能:对地磁异常具有广泛的适用性;对初始位置误差、速度误差及姿态误差具有较好的鲁棒性;对地磁数据噪声敏感度较低;可实时更新组合导航信息.将观测量选为参考数据测量值的信息融合策略引入惯性/地磁组合导航。定量描述地磁异常辅助惯性导航系统信息量,分析组合导航系统对地磁图的适用性.

  • 标签: 自主导航 惯性 地磁导航 随机线性化 地磁场
  • 简介:信息融合系统的开发需要规范化。在分析信息融合系统工程方法的基础上,对信息融合系统的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,以及各自的设计产品的描述方法,并提出了相应设计结果的描述元模型。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:综合船桥系统是实施船舶导航和控制的集成系统,它通过相互连接以集中使用来自工作站的传感器信息、命令或控制以提高操作人员管理船舶的安全性和效率。文中分析了综合船桥系统设备配置,研究了综合船桥系统的关键技术,基于综合船桥系统的体系结构和信息流程开发了综合船桥系统,并进行了系统测试与联调。试验结果表明,综合船桥系统具有导航、驾驶、航行监测、避碰和报警等功能,通过系统集成对船舶周围的航行态势进行监控,保证了船舶的航行安全。

  • 标签: 综合船桥系统 体系结构 信息流程 避碰
  • 简介:随着深海技术的不断发展,动力定位系统的在海洋工程上得到广泛应用。动力定位系统通过其控制系统驱动船舶推进器来抵消风、浪、流等作用于船上的环境外力,从而使船舶保持在确定的位置上或沿预期的航迹航行。本文在分析了国际海事组织和国际海洋工程承包商协会对动力定位系统定义及分级要求的基础上,阐述了国外船舶动力定位系统的发展及其应用状况,分析了动力定位系统的组成和工作原理,研究了动力定位系统的各种约束、控制策略、控制技术、推力分配等关键技术,指出动力定位系统精度取决于控制系统和测量系统性能,并提出了发展国产动力定位系统应采用的途径。

  • 标签: 动力定位系统 推力分配 测量系统 控制系统
  • 简介:为解决舰载捷联系统动基座对准中甲板挠曲变形及惯性组件箱(IMU)的安装误差对初始对准精度的影响,建立了捷联惯性系统误差模型、甲板挠曲变形模型、IMU安装误差模型,并利用速度加姿态角匹配方法,建立了量测误差模型.在此基础上利用状态扩展法建立Kalman滤波器,并进行了仿真.仿真结果表明,在舰船有摇摆的情况下,可以有效地估计IMU安装误差角和甲板挠曲变形误差角.

  • 标签: 动基座 捷联惯性系统 初始对准 舰载 捷联系统 安装误差
  • 简介:─—本文推导了空间运输系统中航天飞机轨道飞行段,利用天文-惯性组合姿态参考系统中的星体跟踪器跟踪预选导航星,对航天飞机的姿态,即航天飞机惯性导航系统的三轴姿态偏差进行修正的公式。并提供了一种新型的适合于空间运输系统的CID(ChargeInjectDevice)星体跟踪器原理样机,论述了其工作原理,关键技术及性能参数。

  • 标签: 星体跟踪器 参考系统 空间运输 惯性导航系统 导航星 组合导航系统
  • 简介:本文介绍航海-ⅢG型陀螺罗经用大功率三相正弦波脉宽调制中频静止电源,它由E-PROM构成的可编程正弦波脉宽调制信号发生器、A/D转换器组成的幅度调节器以及场效应管功率放大器等电路组成,输出频率、幅度、相位稳定的纯三相正弦波,具有效率高、负载能力强等优点,该电源还设置了多种故障检测、报警和多重过载保护电路,整机性能稳定,工作可靠。它不仅适用于航海型陀螺罗经的供电,对于其他功率较大的中频供电场合也是适宜的

  • 标签: 陀螺罗经 罗经电源 SPWM 可靠性
  • 简介:针对转发式卫星欺骗信号传播方向同真实卫星信号的差异,提出一种在惯性信息辅助下,利用载波相位双差观测量进行欺骗信号检测的技术。根据转发式欺骗的特点,推导欺骗条件下的载波相位双差观测方程。利用INS提供的姿态信息,建立载波相位双差与接收机天线基线矢量的关系。将载波相位双差观测值和预测值的差值作为欺骗检测的检验统计量。从故障检测的角度进行检测概率分析,当载波相位双差预测值达到0.3周时,假定虚警概率为0.01,可在单个测量历元内到达99.99%的检测概率。最后通过仿真分析验证了惯性信息辅助下欺骗信号检测的有效性。

  • 标签: 转发式欺骗 惯性信息 载波相位双差 故障检测
  • 简介:分布式联邦滤波器在多传感器信息融合领域得到广泛的重视,联邦滤波中的信息分配原则直接影响滤波器的精度和容错性,而常规的标量形式联邦滤波信息分配方法无法满足高动态环境下状态的动态变化特性。信息分配是设计和实现联邦滤波器的关键环节,基于系统误差协方差阵和可观测阵。文中考虑系统状态估计精度和系统的可观测性,提出了一种新的联邦滤波信息分配方案和算法。新的联邦滤波算法允许每一个系统状态变量具有不同的动态信息分配因子,从而改进了联邦滤波信息融合的精度。仿真结果表明,与传统联邦滤波算法比较,改进的信息融合算法精度能提高30%以上。

  • 标签: 组合导航 联邦滤波 信息分配 信息融合
  • 简介:惯性导航系统(INS)以其自主的工作能力广泛应用于军事武备的导航、制导与控制系统和国民经济的诸多领域.它的主要缺点是定位误差随其工作时间的增长而增大.对惯导系统的误差进行估计和补偿是在保证性能价格比的前提下,提高惯性导航系统精度的有效途径.目前,对惯导系统的误差修正均采用外信息(如GPS的输出信息)校正,即在INS工作的全部时间内,定期地利用GPS输出的速度和位置信息与INS输出的相应信息的差值作为观测量,对INS误差进行估计和补偿.Kalman滤波的方法广泛地应用于惯导系统的误差修正初始对准.本文研究了当地水平惯导系统的的误差估计和补偿问题.分析结果表明,采用Kalman滤波的方法,可以精确地估计惯导系统的误差(包括陀螺漂移和加速度计零偏),误差估计的精度高,并且估计的方差阵收敛快.

  • 标签: INS 误差估计 误差补偿 KALMAN滤波 惯性导航系统
  • 简介:本文讨论如何利用GPS接收机的高精度定位信息来标定和补偿捷联惯性导航系统(SINS,以下用缩写代替)的积累误差。文中叙述了GPS/SINS组合系统的主要特点、组成、设计和实现,同时给出了实验室静态测试数据和跑车试验中的主要结果。

  • 标签: 组合系统 GPS/SINS 高精度定位 跑车试验 定位误差 静态测试
  • 简介:从初始对准误差模型及算法、状态估计方法、可观测度分析和传递对准四个方面,对惯导系统初始对准技术研究现状进行了叙述和分析,探讨了惯导系统初始对准技术面临的亟待解决的问题和未来的发展方向,为我国在这一领域开展研究的研究人员提供了一定的参考.

  • 标签: 惯导系统 初始对准 卡尔曼滤波 可观测性分析 传递对准 状态估计方法
  • 简介:在分析IMU整机老化系统的需求的基础上,划分了系统模块,采用计算机并口和ISA接口设计了IMU整机老化系统,其中并口用来实现多IMU同时老化,ISA接口实现IMU输出数据测量,而控制台程序实现IMU通道选择和数据记录.联机运行证明该老化系统工作稳定、可靠.

  • 标签: IMU ISA接口 控制台程序 计算机并口 联机 系统
  • 简介:本文推导了静电陀螺监控器(ESGM)系统的运动方程和机械编排,并进行了模拟仿真,给出了仿真误差曲线。同时,还建立了以半解析式惯性导航系统误差为状态变量的系统状态方程,采用卡尔曼滤波技术,对ESGM/INS组合系统进行仿真。结果表明,组合系统可以大大延长惯导的重调周期,提高潜水下航行的保密性,ESGM/INS组合使用是保证潜艇长时间水下航行的有效方法。

  • 标签: 静电陀螺监控器 几何式惯性导航系统 组合导航系统 卡尔曼滤
  • 简介:磁悬浮动量球是一种高功能密度比的微小卫星三轴姿控部件。磁悬浮与驱动原理的选择、磁极拓扑结构的布局以及传感方式的选用,从悬浮-旋转兼容性和空间结构干涉性上制约着磁悬浮动量球的可实现性。提出了一种新型的悬浮-旋转解耦、结构简单紧凑的磁化悬浮-感应驱动型动量球系统,以单轴实现为例详细论述了系统组成与工作原理,对子模块的设计、硬件实现与建模开展了研究。针对开环不稳定悬浮系统,提出一种基于构造法的控制参数设计方法,并给出了系统的三轴拓展方式。仿真和实验结果表明,该系统可以实现悬浮与旋转功能,悬浮球体在有旋转和无旋转时的位移稳定度分别约为1.6μm和4.7μm,球形转子的转速可达720r/min。

  • 标签: 磁悬浮 动量球 三轴姿控 磁化悬浮 感应驱动
  • 简介:—本文所述的是由四个单自由度永磁马达液浮陀螺构成的惯性导航系统。它采用方位H调制监控技术及平台游转技术,使常值漂移对系统的影响均变成有界,而随机漂移的影响也受到了适当的抑制。通过分析与仿真证明该系统在长重调周期状况下,精度较高

  • 标签: 游转 惯性导航系统 监控
  • 简介:──本文从矿山测量角度分析了用于矿山井下测量的惯性测量系统的实现要求,其中,定位精度要求在10公里范围内惯性测量系统的相对定位误差(均方根)应达到0.4m~0.8m;对捷联式惯性测量系统的仿真结果表明,陀螺仪常值和随机漂移率为0.01°/h时,选择合适的ZUPT时间,目前的惯性测量系统能够满足井下测量精度要求。

  • 标签: 惯性测量系统 测量精度要求 随机漂移率 定位精度要求 井下测量 捷联式
  • 简介:姿态算法是捷联惯导系统算法中的一个重要组成部分,解算姿态阵相当于建立起数学平台,其精度对捷联惯导系统的精度影响很大。该文就实际应用,对欧拉角法、方向余弦法、四元数算法、罗德利格参数法、优化旋转矢量算法及一种改进的递推旋转矢量算法做了分析,并在典型圆锥运动输入下,对后五种算法进行了仿真,为姿态算法的研究提供了参考。

  • 标签: 捷联姿态算法 精度 圆锥运动 比较
  • 简介:大视角图像匹配算法的鲁棒性与实时性直接影响飞行器对远距离目标定位的性能。针对目前仿射不变图像匹配算法实时性较差的问题,提出一种惯性信息辅助的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的单应性矩阵,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的匹配计算,实现了大视角图像的快速匹配。实验结果表明,惯性信息辅助的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:以国外有关文献为依据,介绍了传递对准技术研究的历史,分析和归纳了传递对准匹配方法、对准精度提高方法、结构挠曲运动补偿方法,介绍了机动运动、算法、模型、仿真和实验等方面的研究进展情况以及传递对准技术研究中所遇到的困难,并提出克服这一困难的基本途径,探讨了研究的发展方向.

  • 标签: 惯导系统 传递对准 动基座 研究进展 战术导弹