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  • 简介:针对传统无陀螺捷惯导系统角速度求解复杂,解算效率低,惯性元件安装精度要求高等问题,提出一种新型的无陀螺捷惯导导航方案,将8-UPS型并联式六维加速度传感器作为其惯性元件,直接测量出运载体的六维绝对加速度。基于矢量力学理论,推导了其惯导基本方程;通过数值积分运算来提取载体的线运动参量;运用空间几何理论建立姿态方程,实时更新捷矩阵以获取载体的角运动参量,从而完成了导航建模与解算。仿真结果表明该系统能满足航行体中精度实时导航的要求,是有效可行的。与同类导航相比,该系统具有结构紧凑、解算效率高、物理模型误差敏感性低等优势。

  • 标签: 无陀螺捷联惯导 六维加速度传感器 导航解算 惯导基本方程 姿态更新
  • 简介:从分析惯性器件量化误差产生的机理入手,建立了含量化噪声的捷惯导系统误差微分方程,并用该方程的离散形式研究了系统误差方程中量化噪声的统计特性(功率谱密度的计算问题).最后通过数值实例,定量分析了量化噪声对系统精度的影响和量化噪声建模不当引起的模型误差.

  • 标签: 量化噪声 量化误差 捷联惯导系统 统计特性 功率谱密度 惯性器件
  • 简介:惯性测量单元较“平台式”惯性测量单元在功能上有新的突破,即前者能实现三维定位,后者只能实现水平二维定位。人们常提及的捷惯性测量单元是指多陀螺多加速度计的测量单元,即测量过程中用线性加速度计测量运动体的线性加速度,用陀螺仪测量运动体转动角度、角速度或角加速度的测量装置。该类惯性测量单元造价昂贵,针对此,人们在利用多个线性加速度计的适当组合还可以测量运动体的转动角速度甚至转动角加速度等角度信息原理的基础上,提出了无陀螺多加速度计捷惯性测量单元和单陀螺多加速度计捷惯性测量单元的实现方案

  • 标签: 捷联惯性测量 配置方式 结构设计 加速度计 陀螺仪
  • 简介:姿态算法是捷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、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:本文对典型圆锥运动和等效旋转矢量法进行了较为详细地分析并进行了仿真,仿真结果表明旋转矢量法可以有效抑制不可交换误差,提高姿态算法的精度。典型圆锥运动是一个过于理想的模型,本文选用更具有通用性的Jacobian椭圆函数作为输入信号,给出了评价算法的方法并对其进行了仿真

  • 标签: 等效旋转矢量 圆锥运动 姿态算法
  • 简介:首先研究了分、混流排水方式对污水处理系统与海绵城市的影响,并在小区域内将泊松盘采样的雨水口连成管网,用树型动态规划给出小区域管网在经济上的最优解,根据用地类型与管网现状进行管网改造的经济概算。以设定重现期下不发生明显的截留式溢流为强约束条件,对所有小区域进行0-1规划,得到一组解集,并取规划解集中的每一个解,计算征地谈判时间、由错接造成的污水排放流量等指标。在此基础上,以深圳市茅洲河光明片区为例,通过收集DEM数据、用地类型降雨量、地理环境与人文环境等资料,计算光明新区的街区雨量、街区污水量、街区施工建设费用,使用判定模型得到光明新区的排水方案图,并生成选择方案的各项指标以供参考。

  • 标签: 分混流排水方式 海绵城市 树型动态规划 0-1规划
  • 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的条件下,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的罗经初始对准算法,并将它与捷惯导姿态解算相结合,得到定位阻尼捷惯导算法。该算法具有计算量小和稳定性好等优点,但与Kalman滤波组合导航相比,也有它自己的应用条件并存在一些不足之处。最后,利用GPS定位和激光捷惯导系统进行了车载试验,验证了所提算法的有效性。

  • 标签: 捷联惯导系统 罗经效应 定位阻尼 车载试验
  • 简介:给出了激光陀螺捷惯性组合(IMU)的误差模型,研究了一种利用双轴带温控箱速率转台的参数标定方法,标定出了IMU在各种环境温度下的模型参数,通过温度补偿有效地减小了IMU的导航误差.试验结果表明:该方法标定精度较高,适用于中等精度IMU的参数标定.

  • 标签: IMU 参数标定 温度补偿 转台 标定方法 等精度
  • 简介:惯导系统的精度是导航的关键。传统的捷惯导算法受惯性传感器更新速率限制,其精度和实时性在高动态下受到极大影响。在研究传统捷惯导算法的基础上,建立了统一的捷惯导微分方程,并提出了基于一次采样的阶龙格库塔捷算法,降低了惯性器件采样频率对捷解算周期的限制。利用设计的基于DSP的半物理仿真系统验证表明,该算法能有效满足高动态下捷惯导算法的实时性要求,定位精度提高约1倍,具有重要的工程应用价值。

  • 标签: 四阶龙格库塔法 捷联惯导 高动态 高精度 半物理仿真
  • 简介:──本文通过对液浮陀螺及石英加速度计的误差分析,建立一种机载导弹动基座对准及校正的新数学模型,即利用大维数卡尔曼滤波器完成捷惯性导航系统调平、对准及陀螺加速度计误差参数估计。理论分析与仿真结果表明,状态与偏差联合的卡尔曼滤波器,在满足一定条件情况下,具有较好的收敛性和稳定性。

  • 标签: 加速度计 卡尔曼滤波器 机载导弹 液浮陀螺 捷联惯导系统 动基座对准
  • 简介:一些设计性问题要求对所设计的方案进行可行性评价或进行最佳方案论证.可行性是指所设计的方案在理论、操作、安全等方面不存在错误,符合设计要求能够正常运行;最佳方案则指所设计的方案不仅是可行的,而且具有节能、简单、环保等特点.

  • 标签: 最佳方案 设计性 正常运行
  • 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:温度效应是制约激光捷联系统惯性器件性能提高的重要因素。通过大量温度试验,结合陀螺和加速度计的温度误差特性分析,得到一种工程适用的温度模型;分别对各个惯性器件进行温度误差补偿,提高了系统精度。试验结果表明:该模型不仅改善了高低温状态下系统的性能,而且也适用于大变温率或大范围温度变化环境下的导航系统。温度补偿后,系统的导航定位精度平均提高了近40%。

  • 标签: 激光捷联惯导系统 激光陀螺 加速度计 温度补偿
  • 简介:圆锥误差和量化误差是激光捷惯性导航系统姿态解算误差的两个最主要的误差源.从分析圆锥误差产生的机理出发,分别分析了以角度和角速度为计算参数的圆锥误差补偿算法,并对量化误差对圆锥误差补偿算法的影响进行了研究.通过理论分析和数字仿真,得出在实际工程应用中,采用角速度为输入信息的激光捷惯性导航系统姿态算法应该在考虑量化误差的情况下,采用以角速度为计算参数的圆锥误差补偿算法.

  • 标签: 激光捷联惯性导航系统 姿态算法 圆锥误差 量化误差
  • 简介:传统的捷惯性导航算法求解比力积分项采用了一阶近似方法,近似误差对高精度导航应用的影响是不可忽略的。为消除近似误差,提出了一种改进的捷导航算法。在惯性坐标系中,将地速分解为比力地速与重力地速两部分,求出了能够完全补偿动态误差的比力积分变换项解析表达式,在此基础上得到了比力地速的精确解,并将其求解方法扩展应用于重力地速,在不改变传统导航算法实现框架的前提下,设计了高精度的捷惯性导航算法。改进导航算法的精度与对偶元数导航算法一致,而其实时性却与传统导航算法相当,获得了整体性能上的优势。

  • 标签: 捷联惯导系统 比力地速 重力地速 比力积分项 动态误差
  • 简介:针对Kalman滤波器在捷惯导系统(SINS)初始对准中的应用,系统分析了Kalman滤波器参数(包括估计误差协方差阵初值P0,模型噪声方差阵Q和量测噪声方差阵R)选取对系统状态变量的估计精度和收敛速度的影响。采用协方差性能分析法,进行了Kalman滤波器参数优化仿真,仿真结果表明:调整扁的取值可改变状态变量估计的收敛速度,调整Q或R的取值,既可改变状态变量(尤其是陀螺误差)的收敛速度又可改变它们的估计精度。综合考虑时,局的取值要比真实值大一些,Q和R的取值要比真实值小一些,这样既可缩短陀螺误差和加速度计偏置误差的估计时间,又可提高它们的估计精度。文中还给出了使滤波器正常可靠工作的P0、Q和R参数的范围。

  • 标签: 捷联惯导 初始对准 速度匹配 参数优化 滤波调谐
  • 简介:针对光纤陀螺误差的特点,研究了陀螺误差源在惯性导航系统的传播机理与传播过程。根据捷惯导误差方程,推导了元数漂移误差与角增量误差的关系,重点研究了随机游走误差和导航姿态误差的统计关系。通过实验和仿真,分析了随机误差(白噪声和有色噪声)对导航精度的影响。研究结果表明,光纤陀螺随机游走误差不影响导航精度。

  • 标签: 光纤陀螺 四元数漂移 随机游走 误差传播
  • 简介:惯性器件标定一般都必须对北和调平,以消除地速及重力加速度的影响,但是不适合在靶场及其它野战环境下。根据激光捷惯导系统的误差方程,在激光捷惯性组合不水平指北情况下,通过12位置的标定方法,抵消地速及重力加速度的影响,从而得出加速度计的误差参数和激光陀螺的常值漂移;然后通过单轴转台,标定出陀螺的安装误差和标度因数;最后分别在引北调平和在不水平指北的12位置下对激光捷联组合进行标定,并对实验精度进行对比,两者误差比较小,认为此方法可以满足激光陀螺捷联系统的标定要求。本方案利用最少的测试位置,得到了所有需要的信息,利用率高。

  • 标签: 激光陀螺 标定 捷联惯导 设备无定向
  • 简介:结合实际系统陀螺输出为不等间隔角速率信号且时间间隔已知的特点,将陀螺输出数据的时间间隔引入定时增量算法,提出了一种梯形积分增量算法。为补偿圆锥运动误差,推导了不等间隔角速率输出时的旋转矢量二子样算法,并在典型圆锥运动条件下,将本算法与甚童的捷姿态算法进行比较。结果表明:在陀螺输出为不等间隔的角速率信号时,不等间隔的等效旋转矢量算法具有一定的优越性。

  • 标签: 航姿算法 旋转矢量 不等间隔 梯形积分 圆锥运动