总体最小二乘法在惯导原位标定中的应用

惯导系统原位标定是提高恒战状态下惯导性能的重要手段.在原位标定输入输出观测数据均含有噪声的情况下,应用传统的最小二乘法进行参数辨识将会得到有偏的结果.因此,为了提高惯导误差参数的标定精度,研究了总体最小二乘法在惯导原位标定数据处理中的应用.首先给出一种16位置标定方案,推导了考虑框架轴、陀螺和加速度计安装误差的惯导系统...     

抗差卡尔曼滤波在惯组外场自标定中的应用

针对惯组在外场自标定受到环境的振动干扰会降低标定精度的问题,分析了粗差对卡尔曼滤波估计值的影响,提出将基于抗差估计的卡尔曼滤波算法应用于惯性测量组合(IMU)外场自标定数据处理中。该算法通过等价权函数对异常数据进行连续降权,减弱粗差对惯组输出的污染,兼具了卡尔曼滤波的实时性和等价权函数的抗差性,具有实际应用价值。实验结果表明,与Sage-Husa自适应卡尔曼滤波和抗野值卡尔曼滤波相比,抗差卡尔曼滤波具有更强的抗差性,滤波收敛速度更快,单次通电精度提高了至少1个数量级,能有效抑制异常数据对标定精度的影响。     

一种飞参数据的野值剔除和平滑方法研究

针对飞行参数数据量大,剔除野值和补偿缺失的数据困难的问题,提出了一种基于可变阚值的方差的飞参数据野值识别,基于牛顿插值法的野值补偿的软件实现算法。通过该算法对某型飞机飞参进行野值剔除和数据补偿,取得了较好的效果。     

基于递推最小二乘算法的惯导姿态误差动态标定方法

在分析最小二乘算法原理的基础上,提出了一种基于递推最小二乘算法的惯导姿态误差动态标定方法,建立了计算模型,进行了仿真分析.仿真结果表明,该方法具有较高的解算精度和计算效率,航向误差解算精度优于3.5”,水平误差解算精度优于0.15".该方法解决了动态条件下惯导姿态误差实时标定的技术难题,对提高惯导姿态测量精度和测量船外...     

惯性平台系统快速自标定

对惯导系统进行参数标定,首先必须具备适当的条件,而且这些条件通常比较苛刻,例如具备环境严格控制能力的调试场地、高加工精度的大型转台设备等。装备惯性系统设备的载体几乎无法具备这些条件,而惯性系统的各种参数和误差系数会随使用环境、使用时间发生变化,因此实时的测试标定就显得尤为重要。随着国内外标定技术的完善与发展,对场地要求、外部环境适应性强的惯导系统外场标定、自标定等技术逐渐被提出。对于三轴平台惯性系统,由于可以控制平台框架进动且平台转位角度不受约束,因此,自标定技术近年来一直是平台惯导在工程应用中的热点研究方向之一。本文针对一种三轴惯性平台系统设计了一个七位置误差标定方案,建立了系统自标定数学模型,给出标定方案设计,并进行了试验验证。     

激光捷联惯导系统射前自标定方法

在分析激光捷联惯导系统静态误差模型的基础上,从系统实际应用情况出发,该文研究了激光捷联惯导系统射前自标定法。该方法充分利用了激光捷联惯导系统自身测量数据,在不依赖外界基准信息情况下,通过导弹起竖和转动获取所需标定位置,完成了误差系数自标定。实验结果表明,该文研究的激光捷联惯导系统射前自标定法能够达到标定精度要求,实现简单方便,具有较强的工程实用性。     

激光捷联惯导系统的射前快速标定技术

捷联惯导系统射前自标定是提高系统精度的重要途径。基于激光陀螺标度因数稳定的特点,建立了适合激光陀螺捷联惯导系统射前自标定的加速度计误差参数模型。分析了基座扰动使姿态发生微幅变化对加速度各通道输出影响,设计了适合激光陀螺捷联惯导系统的加速度计自标定算法,该算法具有一定的抗扰动能力。在误差参数可观测性分析的基础上,设计了射前自标定方案,并进行了实验验证,试验结果表明,该方案可快速准确标定出加速度计相关误差参数。     

一种雷达卫星标校中的野值剔除方法

通过卫星标校方式提高雷达系统测量精度时,雷达获取的测量点迹对标定结果的影响巨大,尤其存在野值点的情况下,雷达系统误差标定可能失效.提出了基于雷达卫星标校的野值剔除方法,首先将测量值与真实星历值对比,得到雷达的初始系统误差和随机误差,并以此确定测量点迹的波动范围,排除部分野值;然后利用剔除野值后的数据,以同样的方式确定波动范围,对测量点迹重新进行野值剔除;最后利用过滤后的测量点迹进行雷达系统误差的标定.实验结果表明,该方法得到的雷达系统误差和随机误差变小,能够提高雷达系统测量精度.     

基于小波变换的着舰引导雷达数据剔野算法

在着舰引导雷达的标校过程中,产生的数据包含带趋势项的野值,它不能简单地根据某种统计算法予以剔除。根据小波变换和莱以特理论,提出了一种小波变换与莱以特准则结合的剔野算法,该算法先用小波变换去除数据的趋势项,然后根据莱以特准则剔除剩余数据的野值,最后合并趋势项,实现了着舰引导雷达数据带趋势项的野值剔除。     

基于模板卷积的野值剔除方法

测量数据中野值的成功剔除是后续数据处理精度的重要保证.针对测量数据前后相关性这一客观事实,并结合最小二乘理论,对前期提出的基于模板卷积的野值剔除方法进行了改进,从理论上分析了该方法的高精度性和高实时性,并进行了仿真实验.仿真结果表明,该方法能有效剔除测量数据中的野值点.     

一种基于高分辨距离像的目标长度特征提取算法

讨论了基于高分辨距离像（HRRP）的目标长度特征提取原理。在分析影响长度特征估计主要因素的基础上，结合距离像降噪、非相干平均、自适应阈值选取、突变误差消除和长度平滑等处理，给出了基于HRRP的长度特征提取实用算法。雷达实测数据的处理结果表明，该算法能实时获得目标的投影长度，具有良好的鲁棒性和估计精度。     

改进粒子群优化在稳定平台多空间分析模型的应用

常规伺服系统根据电机轴系转动进行模型分析,以轴系所在的基座空间作为参照系。稳定平台的被控量以惯性空间作为参照系,因此不适合用常规伺服系统模型来建模。针对稳定平台的多参照系问题,文章采用以惯性空间作为电机轴系转动参照系的多空间分析模型,并将改进粒子群算法应用于该模型。粒子群算法作为一种群智能算法,广泛应用于参数优化。文中通过惯性权重改进和越界改进,利用改进后的粒子群算法进行稳定平台PID参数的优化和整定。通过仿真和硬件实验平台验证,结果表明:在稳定平台多空间分析模型基础之上,采用改进粒子群算法优化后的PID控制器可以使稳定平台有更高的稳定精度、更好的鲁棒性,有效地隔离了外部的震动和干扰。     

无源定位跟踪中野值的检测与剔除方法

针对无源定位跟踪中野值的出现会降低滤波的可靠性和稳定性问题,结合新息似然的概念提出了一种基于似然的野值检测与剔除方法。通过计算卡尔曼滤波更新中得到的似然值,设定门限,以达到野值的检测与剔除的目的。仿真结果表明,该算法有效地处理了野值对定位跟踪精度的影响,使得目标定位跟踪精度有了较大的提高。     

共形阵列天线振动条件下稳健的DOA估计及位置误差校正

共形阵列天线比传统的线阵和面阵具有更优良的空气动力学性能、更宽的波束扫描范围、更小的雷达散射截面积和更大的阵列天线孔径等优势。然而共形天线载体受到飞行惯性和空气动力负载的相互作用很容易发生共形表面的变形和单元位置的扰动。更为重要的是平台的机械振动通常还会导致单元位置扰动的时变性,严重影响了共形天线的分辨测向性能。因而针对此类载体共形天线设计稳健的DOA估计算法和位置误差校正算法十分必要和有意义。本文提出了一种共形天线振动条件下的稳健DOA估计和位置误差校正算法。在给出共形线阵振动的数学模型基础上,得到修正的时变阵列导向矢量。采用时变的阵列导向矢量在一个振动周期内计算MUSIC谱,搜索空时二维的MUSIC谱的谱峰,得到本次采样快拍数据时阵列振动位于振动周期中的时刻和信源方位的联合估计。根据阵列振动的数学模型就可以进一步预测下一次采样快拍数据时刻阵列各阵元的位置误差,从而实现振动条件下的阵元位置误差校正和稳健的DOA估计。计算机仿真结果表明了提出算法的有效性。      

激光陀螺捷联惯性导航系统IMU误差标定

针对激光陀螺捷联惯性导航系统惯性测量单元(IMU)误差标定对转台精度、基座对北和调平要求较高,以及系统工作时激光陀螺抖动、长时间工作温度升高、算法复杂等因素,提出了以速度为观测量,采用以最小二乘拟合法的系统级标定法。通过三轴转台多位置测量：静止 转动 静止,快速辨识三轴激光陀螺和三轴加速度计正交安装误差、传感器零偏、刻度因子等24个误差参数,整个标定过程时间约2 h,多位置对准航向、横滚、俯仰测试精度优于0.012°。实验表明,采用该方法算法简单,操作过程便捷,可以有效提高激光陀螺捷联惯性导航系统IMU精度。     

基于MEMS振动陀螺的旋翼无人机组合导航算法设计

旋翼无人机需要惯导提供准确的角速度和加速度测量信息,而由于无人机的振动会对陀螺输出噪声产生影响,进而影响无人机的飞行平稳性。因此,该文提出了一种面向旋翼无人机的组合导航算法,基于扩展卡尔曼滤波,结合全球导航卫星系统/惯性导航系统(GNSS/INS)组合导航算法和无地磁传感器的航姿参考系统算法,在一定程度上解决了GNSS失效情况下的姿态稳定问题。针对旋翼无人机对导航系统输出信息平稳性的要求,采用自适应陀螺采样平滑方法,在少量增加数据处理复杂度的前提下,降低了航姿和角速度信息的噪声,在无人机应用中实现了良好的飞行轨迹重复性和控制平稳性。     

色噪声背景下相干信源的MIMO 雷达超分辨测向算法

针对多输入多输出(MIMO)雷达在色噪声背景下对相干信源的超分辨测向问题,提出了一种改进的空间差分平滑(ISDS)算法,并且在ISDS算法的基础上,又提出了一种基于传播算子的快速算法,即PM-ISDS 算法。理论分析及仿真实验均表明所提的基于传播算子的PM-ISDS算法具有很强的色噪声抑制能力,估计性能优于常规的空间平滑算法,分两步处理的方法可以重复利用雷达的接收数据,具有较好的阵元节省和信源过载能力,并且在求解过程中不必进行特征值分解,运算量较小。     

基于特征匹配的着陆导航敏感器相对校准算法

在光学辅助惯性导航系统中,观测信息的最优融合依赖于相机与惯性测量单元六自由度转换的精确校准。针对火星软着陆自主导航中的测量信息最优融合问题,提出了基于扩展卡尔曼滤波的导航敏感器相对位姿校准算法。该算法仅利用火星表面可获取的路标特征点信息,不借助额外的测量设备,对相机与惯性测量单元相对位姿进行精确的校准,同时,能够估计着陆器的位置、速度和姿态。考虑到着陆器机动和火星自旋的影响,建立了宽视场相机及惯性测量单元的高精度测量模型。最后通过数学仿真对所提出的校准算法的可行性和有效性进行了验证。