基于ADIS16488 MEMS IMU标定测试方法研究

MEMS惯性器件误差是导航系统主要的误差源,而确定性误差和随机误差是惯性器件主要误差,确定性误差可以通过标定补偿.本文通过分析MEMS IMU标定误差模型,设计了加速度计的6位置标定法和陀螺仪的速率快速标定法,推导了适用最小二乘的标定参数辨识方程.以ADIS16488 MEMS IMU为标定测试对象,利用高精度3轴转台进行了标定试验,标定误差补偿后MEMS IMU器件精度等级提高了至少1个数量级,证明该方法有效.     

基于统计推断的惯性定位精度评估方法对比

在对惯导系统精度评估标准统一化研究中,在一定的假设条件下,推导、归纳、整理了四类定位精度的评估算法(TRMS、RMS、σ和CEP)及相应的7个指标间的工程换算关系;利用某型捷联旋转惯导4次实际导航数据进行了仿真分析,从推断算法、指标间换算关系、精度折合效果等方面进行了对比验证,基于理论分析和仿真验证结果表明TRMS评估算法及试验简单且易于转换,并对其精度折合给出合理化建议。     

紧耦合MINS/GPS组合导航系统数据融合的分析与处理

针对MINS/GPS组合导航系统的松耦合、紧耦合组合方案进行了讨论,借鉴国内外对紧耦合MINS/GPS组合模式的研究,分析了松耦合、紧耦合和超紧耦合MINS/GPS组合模式的构成和工作原理,通过理论分析建立了基于伪距差分的组合卡尔曼滤波模型.通过半实物仿真试验研究紧耦合MINS/GPS系统数据融合处理的特性.     

基于多IMU融合的甲板变形监测

大型舰船甲板存在变形,其变形对舰载武器系统的精度有很大影响.为监测舰船甲板的变形,提出基于多个惯性测量单元 (inertial measuring unit,IMU)数据融合的变形测量方法,基于某船的实测数据建立甲板变形测量模型,利用最小二乘估计对甲板的变形进行分析.仿真结果表明,将该方法用于末安装IMU战位点处的甲板变形的实时监测是完全可行的; IMU的布局对甲板变形的监测有较大影响,IMU在舰船上的布置应依照舰载武器系统的布局及其精度确定.     

大方位失准角条件下的GPS/INS动基座初始对准

针对大失准角条件下初始对准难的问题,提出了一种新的大方位失准角下的GPS/INS组合导航初始对准方法。充分利用GPS提供的外部信息,以失准角的正余弦函数误差为状态变量,分析了GPS杆臂对初始对准的影响。并以上述工作为基础,提出了改进的滤波补偿算法。所提方法不仅可补偿大方位失准角,且可在方位角计算精度较低情况下直接进行导航解算,不需等待对准过程结束。在车载试验中,将该方法与传统小失准角前提下的对准方法进行了对比,并对对比结果作了分析。结果表明,在大失准角情况下,该方法可在100 s左右完成对准,失准角可收敛到1°内,导航位置误差可控制在2 m内。     

弹载SINS/CNS组合导航系统在线标定方法

提出一种弹载SINS/CNS组合导航系统在线标定方法。该方法将星敏感器安装偏角误差、陀螺漂移及加速度计零偏误差扩维为状态量,利用星敏感器与惯导系统姿态角之间的关系建立观测方程,采用卡尔曼滤波对安装误差及惯性器件误差进行估计和补偿。设计趋于一般运动状态的路径对上述方法进行仿真验证。仿真结果表明,该方法可以实现对星敏感器安装误差及惯性器件误差的估计,其中安装误差估计精度优于0.1',陀螺漂移估计精度优于0.01°/h,加速度计零偏估计精度优于20μg。     

基于矩阵递推求逆的快速联邦Kalman滤波

在SINS/GPS组合导航系统中大多采用联邦Kalman滤波算法,但联邦Kalman滤波算法存在大量矩阵相乘运算和矩阵求逆运算,从而影响了算法的运行速度.为了解决此问题,在联邦Kalmar滤波算法子滤波器中引用矩阵外积方法对矩阵相乘进行处理,并提出了基于矩阵递推求逆的快速联邦Kalman滤波算法应用于主滤波器中,从而大...     

惯性信息状态观测器在车辆稳定系统中的应用

针对车辆安全稳定系统的算法设计中诸如车身质心侧偏角等惯性信息难以估量的问题,研究了状态观测器在系统中的应用方法。建立了车辆二自由度单车道数学模型,设计了质心侧偏角状态观测器的流程,并对此流程中的估算条件和影响因素进行了计算分析。通过数值计算类软件Matlab和动力学仿真类软件Adams的联合仿真,验证了所设计的状态观测器的精度能够满足车辆安全稳定系统的算法设计中的要求。     

水面舰艇综合导航系统数学处理模型设计和仿真试验研究

按照现代控制论的设计观念,从工程实际出发,提出了三种综合模式的数学模型,进上步采用先进的仿真技术,在宿主工作站上的ＭＡＴＲＸｘ开发环境下对所建立的数学模型进行仿真试验研究,仿真结果表明,系统的数据处理模型设计具有可控性、稳定性和良好的收敛性、稳定性、滤波效果良好,可直接应用到系统的工程研制中。     

模糊控制器在车辆稳定系统中的设计应用

针对车辆安全稳定系统的算法设计中加载于车身的横摆力矩值如何确定的问题,建立了以隶属度函数和运算规则为基础的模糊控制器。本文简述了模糊控制器的一般组成,并阐明此系统控制器针对的输入参考对象是车辆质心的横摆角速度偏差,再通过描述车辆安全稳定控制系统的流程和系统的模糊控制原理设计了需要的隶属度函数和模糊子集。最后,设计了输出力矩的模糊运算规则以满足系统的实际需要。