简介：本文论述了重力梯度仪在惯性导航、地球科学、地质科学中的重要作用以及重力梯度仪的现状和前景，着重评述了旋转加速度计重力梯度仪、静电加速度计重力梯度仪和超导重力梯度仪的现状和发展，最后指出了对重力梯度仪的应用和发展需要进一步研究的问题

简介：基于超导的迈斯纳效应与超导量子干涉技术,结合柔性并联机构理论,设计一种基于超导的全张量重力梯度敏感头。敏感头采用6个完全相同的同时具有移动与转动自由度的敏感结构,对称的布置在正六面体外,对称面的两个敏感结构相对旋转90°成垂直状态。轴向间距使两个敏感结构直接测量重力梯度轴向分量,相互垂直使两个敏感结构既可以测量重力梯度交叉分量,也可以测量共模角加速度。利用超导线圈的电感变化响应质量块位移,进一步通过超导回路将其转变为磁场变化,并由超导量子干涉器进行检测。敏感结构采用8分支的柔性并联机构支承,构成空间对称的形式,可以实现对称的力学特性,保证各处的柔性铰链产生均匀变形,减少非对称的偏移,避免单一铰链的应力集中,具有沿轴移动刚度与绕轴转动刚度小、非设计的寄生误差方向刚度大的优势。在惯性系下的全张量重力梯度值可由坐标变换得到,可以预期得到1E的测量精度。

简介：惯导固有原因使得载体长时间航行累积大量误差.可通过重力梯度量测与惯导组合导航方法来修正导航误差.先对重力梯度仪与惯导组合导航原理进行阐述,提出重力梯度仪辅助INS(GAINS)的系统框架图,对导航用重力梯度图和重力梯度仪进行分析,设定组合量测方程.然后根据状态空间方程的特点,提出使用边缘Cubature粒子滤波(CPF)进行融合估值.通过理论方法证明其对方差的减小,同时给出算法流程.相同条件下与已有APO-PF算法仿真进行经纬度RMSE结果对比,表明该算法估值精度更高;并用CEP对导航误差研究,得到在性能较低的惯导条件下、在梯度仪1E2和10E2噪声下4h的CEP数值分别为0.044nmile和0.072nmile的结果.最后对状态方程简化,定性分析出其余状态量的估值效果.

简介：为了提高潜器导航定位精度，针对等值线算法在惯导系统初始误差较大时易发散的问题，提出基于概率神经网络调优的等值线改进方法。首先，在搜索区域内，利用概率神经网络算法对惯导系统航迹进行调优，并经过卡尔曼滤波器与惯导系统航迹进行信息融合形成待匹配航迹；在此基础上利用实时等值线算法得到最佳匹配位置。分别在不同初始条件下进行仿真分析，得出概率神经网络算法在大的初始误差下不易发散但定位精度不高的结论，然后在潜器行驶6h后，初始误差为5.438？的条件下进行仿真验证，结果表明，改进方法定位精度均值优于0.537？，从而证明改进方法是有效的，即使在大的初始误差下仍然能够达到较高的定位精度。

简介：加速度计是旋转加速度计重力梯度仪的核心元件，梯度信号测量要求其加速度计具有高分辨率和低的噪声水平，这就需要对现有石英加速度计进行改进，通过表头抽真空，提高控制回路增益来抑制噪声，提高分辨率。抽真空后表头近似为无阻尼状态，其控制回路中需增加阻尼补偿的环节，避免系统在工作频段附近出现振荡；并且，对控制回路中的校正环节也进行了重新设计，加入积分环节，使系统对位置信号的稳态误差为零，大幅度提高工作频段的系统开环增益，从而有效地提高了系统的动态测量精度。

简介：为了提高使用精度，研究了某型号MEMS陀螺仪的随机漂移模型。采用游程检验法分析了该陀螺仪随机漂移数据的平稳性，并根据该漂移为均值非平稳、方差平稳的随机过程的结论，采用梯度径向基（RBF）神经网络对漂移数据进行了建模。实验结果表明：相比经典RBF网络模型而言，这种方法建立的模型能更好地描则EMs陀螺仪的漂移特；相对于季节时间序列模型而言，其补偿效果提高了大约15％。

简介：针对一种低空大展弦比无人机,文章进行全机和翼梢磁梯度测量探头数值模拟.全机计算给出翼梢磁梯度测量探头对全机气动特性和操稳特性的影响;翼梢磁梯度测量探头计算实现了气动外形优化设计,在保持全机操稳特性的前提下,最大程度地减小全机气动阻力增量.结果表明,磁梯度测量探头对全机气动阻力增量在9%之内,俯仰力矩变化在5%之内,对全机操稳特性的影响不大,气动外形优化设计基本满足该低空大展弦比无人机的安全飞行技术要求.

简介：适合陆基使用的旋转重力梯度仪采用多个加速度计的组合输出,能有效地抑制平台的共模噪声,实现对地球表面微小重力梯度变化信号的测量。其关键技术之一就是对多个加速度计进行动态匹配调节,通过实时反馈来降低多种噪声和误差,从而降低对研制单个加速度计的性能要求。本文结合旋转重力梯度仪中加速度计的匹配调节方法,以重力梯度测量分辨率达到1E为目标分析,结果表明对加速度计的标度因子一致性匹配需要达到10-11的量级,对二阶非线性因子调节同样需要达到~10-11g/g2的量级。

简介：设计军用飞机的自主导航系统是军用飞机的一项关键技术。捷联惯导／多普勒雷达／气压高度表组合导航方法虽然在理论上已较完善，但在具体工程实现中却存在诸多问题。针对实际工程要求，分析并建立了一种适用于飞机的低成本光纤惯导／多普勒雷达／气压高度表组合导航系统方案并对该实际系统进行了多次闭合与非闭合路线的跑车试验，对试验结果的分析表明，该方案是有效的，系统能够有效地抑制惯导位置误差随时间积累而发散的趋势，满足实际导航要求。之后针对实际工程中遇到的问题，分析并提出了影响光纤惯导／多普勒雷达／气压高度表组合导航系统性能的主要因素是Doppler雷达、光纤惯导同机体间的安装误差以及组合导航系统中航向角误差的结论。

简介：惯性平台安装在舰船的过程中需要将惯性平台坐标系与舰船坐标系进行对准，也就是对惯性平台进行标校。当舰船在倾斜船台上进行建造时，由船台的倾斜角度造成水平测量仪器的测量误差对标校的结果有很大影响，尤其是在测量舰船横摇角时，会由于测量仪器的摆放带来误差。船台的倾斜角度为3°时，边长为100mm的水平测量仪器在测量横摇角时产生0.1°的测量方位误差（即水平测量仪器一端产生0.17mm位移），就会带来18.8″的测量误差。这对于高精度惯性平台的标校是不允许的。文中对在各种不同舰船姿态下，由测量仪器的摆放带来的误差进行了分析归纳。利用双自由度电子水平仪、高精度转台及TM5100A自准直经纬仪，对由于安装面倾斜带来的测量误差进行了验证试验。实验结果与计算结果吻合。

简介：水平姿态误差标定是提高测量船惯性导航系统精度的重要手段。传统的水平精度标定一般只能在实验室或坞内等静态条件下通过高精度水平仪来实现。针对动态条件下水平作差、平台旋转及经纬仪方位俯仰信息联立求解等标定方法存在标定条件苛刻、精度相对较低等局限性,提出了一种基于星体测量的惯导水平姿态标定新技术——俯仰脱靶量求解法,推导了计算公式,并对解算精度进行了系统分析。通过惯导精度鉴定及某次试验任务的检验,其解算精度在5.8″以内,具有较高的置信度。该方法解决了惯导水平姿态动态条件下标定的技术难题,为提高惯导水平姿态精度、实战数据的事后处理以及动态条件下加速度计零位标定提供了依据,对提高航天测量船总体测量精度具有重要意义。

简介：Schuler振荡阻尼技术是提高惯导长期工作精度的关键技术之一。针对采用低阶阻尼网络的惯导系统抑制高频和低频参考速度误差难以兼顾的问题,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、分别具有优良高频和低频特性的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的单Schuler回路,该回路对高频和低频参考速度误差的衰减率可同时达到40dB/10deg或更高。计算机仿真和海上试验结果均表明：采用所设计高阶网络的系统对参考速度误差兼有优良的高频和低频滤波特性,综合滤波性能优于采用低阶阻尼网络的系统,具有工程应用价值。

简介：为了消除水平加速度引起的重力测量误差，为重力辅助导航系统提供准确的实时重力信息，在分析水平加速度改正原理的基础上，根据平台坐标系与方位捷联地平坐标系之间的关系，得出了水平加速度改正的计算公式；基于陀螺稳定平台的误差方程，设计了用于估计平台水平误差的自适应卡尔曼滤波器，并提出了采用平台加速度计测量值推算载体水平加速度的方法。平台误差估计及水平加速度改正的仿真结果表明，采用自适应卡尔曼滤波估计平台水平误差，以及用平台加速度计测量值推算载体水平加速度的方法能实现在线水平加速度改正，并能够满足较高的精度要求。

简介：为提高车载捷联惯性导航系统（SINS）的定位和姿态精度，分析了SINS静态罗经对准原理，并推广至行进过程中，借助里程仪测速辅助实现姿态动态、持续对准。同时，通过此动态罗经回路控制律对里程仪测速噪声进行平滑，并对平滑后速度加以检测，实现了零速修正（ZVU）的停车自动识别；停车瞬间利用动态罗经对准回路对系统姿态进行修正，速度误差归零，并依据相邻停车时刻记录的速度误差拟合曲线积分值修正系统位置误差。最后，采用此方案进行了长达4h（约160km）的三组跑车实验，每10min停车ZVU（1s），达到的定位精度为44．2m（CEP），姿态精度优于0．5’。

简介：等离子体合成射流控制技术因其具有不需要外部气源,工作频带宽,射流速度高,射流净质量通量为零,低功耗,激励器形式多样,环境适应性强等特点,成为了目前针对高速流场主动流动控制技术中应用潜能大、有望实现实际工程应用突破的流动控制装置.传统的等离子体激励器的出口多为垂直于流向或与流向成一定夹角,故垂直于流向的动量分量会对激励器的流动控制能力产生影响.为增强流向动量注入能力,拟设计一种新型的水平动量注入型等离子体合成射流激励器.本文主要内容有:采用外部电路电参数测量与高速纹影技术,对激励器常压下单周期工作特性与重频工作特性进行了初步研究.对水平动量注入型等离子体合成射流激励器的射流结构进行分析,探究该激励器工作频率对射流流场的流场特性与控制能力的影响.最后在高速纹影测量的基础上,开展了激励器高频工作时均出口动压的研究.实验表明:水平动量注入型激励器单周期射流初始速度达到220m/s单周期激波初始速度达到477m/s.此外,工作频率对于激励器的影响主要体现在对激励器控制范围的影响,当激励器工作频率增高时,在相同位置时激励器的动压输入能力下降.