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  • 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
  • 简介:中文摘要:本文件通过对通用型飞机装备的卫星导航/大气数据/姿基准系统(以下简称“GPADAHRS”)需求中的功能、性能及审定试飞需求进行分析,识别出系统的试飞验证科目,明确了试飞结果分析评估要求,并提出试飞包线要求,为后续GPADAHRS试飞工作的开展提供指导和借鉴作用。

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  • 简介:以小型无人机姿测量系统的微小型化为背景,利用MEMS惯性测量元件研制了一种低成本微型姿测量系统。针对MEMS器件用于载体姿测量时精度低、易发散的问题,提出一种计算量小、实时性强的加速度信息、磁场强度信息、陀螺信息的融合方法。采用卡尔曼滤波器对系统的俯仰角、滚转角和航向角的误差进行最优估计;设计数据融合的判别准则,并根据判据的判断结果调整卡尔曼滤波器中的量测信息,使系统可用于小型无人机的定高自主飞行。实验结果表明,系统输出航姿的更新频率可达100Hz,姿测量误差小于0.6°,姿标准差小于0.09°;将其应用于某小型固定翼飞行器的飞行控制系统中进行自主飞行实验,完成了预定的飞行任务。

  • 标签: 小型无人机 航姿测量 微机电系统 数据融合 卡尔曼滤波
  • 简介:姿态算法是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:旋转光纤惯导系统的误差效应研究关乎系统的设计和精度的提高。在建立惯性元件误差模型的基础上,分析了系统的旋转调制原理,推导了惯性元件的零偏、安装误差、标度因数误差和随机误差在单轴单方向旋转下产生的误差效应,仿真研究了转速大小对系统精度的影响。结果表明,旋转调制可以有效补偿与转动轴垂直方向惯性元件的零偏,且转速越大效果越好;旋转调制会引入额外的标度因数误差效应,且转速越大误差越大。在设计旋转惯导系统时,要求惯性元件的标度因数误差和安装误差尽可能小,并且转速不宜过大,采取正反旋转相结合的方式可以取得更显著的误差补偿效果。

  • 标签: 捷联惯性导航 光纤陀螺 单轴旋转 误差
  • 简介:利用基于微机电系统陀螺、加速度计和磁强计的MTi—IMU微惯性姿系统,设计了一种确定航向和姿态的算法。该算法利用加速度计的输出判断载体的运动状态,当载体处于非加速运动状态时,利用磁强计和加速度计的输出计算姿态角,再利用卡尔曼滤波器校正姿态误差。采集M'I、iIMU微惯性姿系统输出的数据进行仿真。仿真结果证明了该姿态算法的有效性。

  • 标签: 微惯性航姿系统 姿态四元数 卡尔曼滤波
  • 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:根据微小型无人机姿测量需求,利用MEMS传感器设计了一种低成本的姿测量系统.针对低成本MEMS陀螺仪本身漂移较大、容易发散、无法完成较长时间较高精度测量的特点,提出一种实时性强、计算量小的信息融合方法.利用地球重力场、地磁场2个参考向量,采用互补滤波对不同传感器的数据进行融合,实现提高该姿测量系统测量精度的目的.实验结果表明,该姿测量系统的更新速率达到450Hz,姿态角测量误差〈1°,航向角测量误差〈2°,能够满足微小型无人机航向和姿态测量需求.

  • 标签: 微小型无人机 航姿测量 微传感器 四元数 数据融合
  • 简介:[内容摘要]针对通电试验中出现的微波着陆系统输出偏差信号在姿系统上存在显示误差的问题,分析误差产生原因,制订误差修正措施,设计微波偏差信号输出模拟系统,最终验证并实施排故方案解决该问题,消除了偏差信号显示误差引起的着陆过程安全隐患。

  • 标签: 微波信号 航姿 偏差电压 偏差杆
  • 简介:摘要:针对传统的姿参考系统AHRS(Attitude and Heading Reference System)中姿态角精度不高的问题,设计了一种基于无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)的姿态测量系统,通过融合微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)三轴陀螺仪、三轴加速度计以及三轴磁力计的数据,克服了单独三轴陀螺仪进行姿态解算存在累积误差,单独加速度计和三轴磁力计易受到外界干扰加速度及磁干扰的影响的缺点,充分发挥各传感器的优势。最终试验结果表明,在静态测试中,系统无累积误差,且不受磁干扰的影响,在动态测试中,UKF算法消除了只使用加速度计和磁强计在动态测量中的毛刺,有效改善了系统的动态性能。

  • 标签: 无迹卡尔曼滤波(UKF) 航姿参考系统(AHRS) 姿态解算 微机电系统(MEMS)
  • 简介:稳定平台为研究对象,介绍了两轴稳定平台工作原理及其组成。建立稳定平台位置和速度闭环的控制系统数学模型,推理得出分段PID控制算法。为提高系统的响应速度和跟踪精度,引入基于角度和角加速度补偿的前馈控制算法。对前馈补偿的稳定平台控制算法进行了试验验证,结果表明前馈控制应用在稳定平台中可提高系统的响应速度和跟踪精度,满足了任务要求。

  • 标签: 前馈控制 动态精度 稳定平台PID控制
  • 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:温度效应是制约激光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:针对Kalman滤波器在惯导系统(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。根据惯导误差方程,推导了四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。根据激光惯导系统的误差方程,在激光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:摘要:本文主要针对高精度惯导系统在空中对准过程中的技术研究进行探讨。在现代航空领域,精准的导航系统对飞行安全和准确性至关重要。而惯导系统作为一种先进的导航技术,其空中对准技术的研究和优化显得尤为重要。惯导系统通过结合惯性导航和全球定位系统(GPS)技术,实现了飞行器在飞行过程中的位置、速度和姿态信息的实时监测和控制。而在飞行器起飞后,由于各种因素的影响,导航系统的初始对准可能会出现误差,因此需要进行空中对准来修正这些误差,以确保飞行器的飞行轨迹和姿态控制的准确性和稳定性。

  • 标签: 高精度捷联惯导系统 空中对准技术 策略
  • 简介:客机失后,多国迅速参与搜救。中国动用了21颗卫星、10多艘舰艇和数十架次飞机进行搜救,其他20多个国家也派出30多架飞机和40艘舰船。目前,搜索区域中心位于澳大利亚珀斯西北约2170公里。由于黑匣子电池可能耗尽,搜寻工作将更为艰难。澳大利亚“海洋之盾”号军舰已搭载“蓝鳍金枪鱼”自主水下航行器继续搜救。

  • 标签: 澳大利亚 区域中心 水下航行 搜救 黑匣子 金枪鱼