捷联惯性测量组合标定的仿真研究

对卡尔曼滤波在捷联惯性测量组合标定中的应用进行了研究,提出了一种辨识激光陀螺和加速度计静态误差的在线正交标定方案,并在不同滤波条件下进行了仿真验证,结果表明这是一种比较有效的误差标定方法。     

捷联惯性测量装置全温度标定方法

为了提高捷联惯性测量装置(SIMU)的测量精度,在使用前必须对其进行标定,以确定SIMU的参数及性能指标.为此研究了一种SIMU的全温度标定方法,利用专用的测试设备对SIMU进行全温度标定试验.给出了SIMU的静态模型方程,详细介绍了模型方程中各参数的标定方法及具体的误差补偿计算方法,最后给出了SIMU综合性能指标的计算.经过多发SIMU的标定实验,结果表明:该标定方法有效地提高了SIMU的实际实用精度.     

一种基于压电陀螺的捷联惯性测量与制导系统

介绍了一种由压电陀螺和石英挠性加速度计组成的捷联惯性测量与制导系统，它具有全天候、全姿态、快速、实时地反映载体的姿态、速度和位移的能力，达到测量或控制载体导航参数的目的。主要用于主攻型水雷的弹道测量，也可用于战术弹等短时使用的武器及系统的惯性测量或制导。     

光学陀螺捷联惯性系统的发展与展望

综述光学陀螺的发展及其在捷联惯性系统中的应用概况,总结其发展态势和研究方向.在简述光学陀螺的工作原理及优势的基础上,回顾美、欧等国光学陀螺的发展历程以及我国光学陀螺的研究现状,总结了光学陀螺研究的关键技术.概述捷联惯性系统的技术特点及光学陀螺在系统应用上的优势后,回顾了美、欧等国光学陀螺捷联系统的发展历程.针对我国高精...     

基于双轴位置转台的光纤陀螺惯组标定方法

为了简化标定设备,降低标定成本,该文研究了利用双轴位置转台进行光纤陀螺惯组标定的可行性,分析了转台位置误差对光纤陀螺惯组标定结果的影响。分别建立加速度计和陀螺的标定模型,推导出利用双轴位置转台进行标定的相关算法及设计了新的标定方案,且进行了相关实验,对实验数据分析结果表明,利用双轴位置转台进行光纤陀螺惯组的标定,标定值与真值基本一致,方案可行。此外,经实验分析,转台测角误差所引起的标定误差最大为2.42×10-6,数值较小,在实际应用中可忽略。     

陀螺和加速度计微惯性测量系统设计

主要介绍了陀螺和加速度计的微惯性测量单元的硬件设计以及Lab VIEW上位机软件的设计。硬件设计介绍了测量系统的总体设计、状态设计和陀螺、加速度传感器的选择。软件设计介绍了软件主界面、程序各部分功能、模块化程序设计、事件结构及错误处理。最后将测量系统安装到无磁性转台进行模拟飞行试验,并将系统中的数据采集到上位机软件进行分析。该系统满足测量三轴信息的需求,同时兼顾了测试系统小型化低成本的要求。     

微惯性测量单元的标定技术研究

精确的误差标定技术是提高惯导系统精度的重要基础,故在使用前要对惯性测量单元进行标定。根据误差来源建立了陀螺和加速度计的误差模型,提出并推导了一种采用多位置和速率相结合的标定方法。利用多位置试验标定出加速度计的零偏、标度系数、安装误差,陀螺的零偏以及与加速度有关的误差系数,利用正负对称的速率试验法标定出陀螺的标度因数和安装误差。将算法进行仿真验证,能有效减少误差,具有一定的工程应用价值。     

激光陀螺IMU的不水平指北标定方法

激光陀螺捷联惯组(SIMU)标定是惯性导航的前提,标定结果的好坏将对惯性导航精度产生直接的影响.根据激光惯性组合(IMU)的误差方程,在激光捷联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.此方法可满足激光陀螺IMU的标定要求.本方案利用最少的测试位置,方法简单,得到了所有需要的信息,利用率高.     

MEMS微惯性组合静态误差建模与补偿

安装误差和温度是MEMS微惯性组合的主要误差源,这两种因素所引起的误差通常占系统总误差的90%以上。通过对微惯性组合的安装误差及温度因素的影响进行深入分析,构建了一种适用于低成本导航微惯性组合静态误差补偿模型。该模型是一种基于线性模型的改进型模型,模型复杂度低,按实验标定方法获取模型参数后可实时计算惯组输出,用于对MEMS微惯性组合实时性要求高的环境中。并且,通过对模型深入分析,巧妙设计标定方法,大大简化了该模型的标定步骤,使模型参数的获取更为方便。为了论证模型正确性,进行了标定实验,实验结果表明模型是切实可靠的。     

激光陀螺捷联惯导系统多位置系统级标定方法

捷联惯导系统的精度受到自身各种误差因素的影响,需在使用之前进行精确地标定和补偿。为了更加有效地标定误差,设计了一种10位置系统级标定的方法。利用简化的误差模型和速度误差变化率方程,建立了所有误差参数与导航误差之间的线性关系。通过设计的10位置连续旋转方案对由各项误差参数引起的速度误差进行充分激励,利用所得数据进行卡尔曼滤波,计算出包括陀螺仪和加速度计的零偏、标度因数误差、安装误差以及加速度计二次项误差等24个误差参数。仿真得到陀螺零偏误差优于0.000 75（）/h,加速度计零偏误差优于g,陀螺和加速度计的安装角误差优于1.5,标度因数误差优于2 ppm（1 ppm=10-6）系统,加速度计二次项误差优于0.1510-6 s2/m。另通过3组实验验证了重复性,证明了该方法确实有效。     

飞行器惯性测量组合的电磁敏感度评估

采用双因素等重复试验方差分析(ANOVA)方法实现对惯性测量组合的电磁敏感度试验评定.将惯性测量组合(IMU)参数标定测试与电磁敏感度试验相结合,克服了单独进行电磁敏感度试验难以区分评定等级的难题,从而获得参数标定位置因素与电磁干扰强度因素对惯性测量组合输出脉冲个数的单独影响和交互作用.     

激光陀螺捷联姿态测量系统误差建模与仿真研究

姿态测量系统需要具备准备时间短、环境适应性强、在机动过程中的精度仍能满足测量要求等特点,因此对它的动态测量精度、误差允许范围必须作严格的规定和限制。对激光陀螺捷联姿态测量系统进行了误差建模与仿真。利用Simulink完成姿态测量系统的动态误差建模,并开发了仿真的GUI界面,利用人机交互的方式实现任意状态下的测量误差的动态仿真。通过对仿真结果的分析,有助于对系统进行合理的误差分配,指导系统惯性器件的选购与配置,得出满足使用要求的设计方案,进一步提高了系统的性能。     

气流式惯性组合陀螺的结构及信号处理技术

研究了气流式惯性组合陀螺的结构原理与信号处理技术。采用热敏电阻作为热源和敏感元件,在密闭腔中使气体产生自然对流,用硬件电路和数字化软件补偿技术,将载体姿态信号提取并进行处理。研制出测量范围为±30°/s、非线性度小于1%FS、分辨率小于0.01°/s的气流式惯性组合陀螺。     

一种基于双轴位置转台的现场标定方法

针对激光陀螺捷联惯性测量单元(LSIMU)的系数会随时间变化的问题,基于双轴位置转台提出一种激光陀螺的现场标定新方法。该方法在3个位置对激光陀螺进行标定,根据其标定模型建立9个方程,通过正反旋转消除地球自转角速度在非转动轴上的影响,以及常值漂移在各个输出轴上的影响,最后求解出激光陀螺的标度因数和安装误差。实验结果表明,该方法可在缺乏高精度速率转台的条件下完成激光陀螺的标定,其精度与传统实验方法精度相当,缩短了标定时间。     

光纤陀螺测量系统标度因数标定方法研究

陀螺标度因数是光纤陀螺测量系统的重要参数,其准确性对系统的应用性能有较大影响。现有标定方法受到光纤陀螺的标度因数非线性误差和转台速率误差的制约,标定精度不高。设计了一种遍历速率角度基准式的标定方法,以转台的角位置作为标定基准,在标定过程中使光纤陀螺的输入角速率历经从静止到测量范围的遍历过程,可以在不显著增加标定时间的基础上提高标定精度。进行了验证试验,结果表明,新方法的标定误差比现有方法降低一个数量级,可有效提升光纤陀螺测量系统的应用精度。     

基于组合模型的激光陀螺漂移建模研究

激光陀螺随机漂移数据易受环境的影响,特别是温度因数,其输出表现为时间与温度的非线性关系.传统的对数据建模方法包括时间序列和神经网络方法,但单纯利用这两种方法对诸如随机漂移这种波动性较大的数据建模精度不够高.运用灰色理论对原始信号进行预处理,得到规律性较强的累加数据;再利用时序和神经网络法进行建模,提出了两种组合建模方法:灰色时序(GARMA)建模法和灰色神经网络(GRBFN)建模法,并将其运用到漂移数据的处理中.仿真结果表明,提出的组合模型拟合精度高于任何一种单独建模效果.     

基于捷联惯性/GPS组合的伺服跟踪系统软件设计

介绍了数字伺服跟踪系统的组成和控制原理,讨论了影响微控制器选择的几个要素,以任务分类和软件模块化为设计思路研究了系统管理软件模块、捷联惯性/GPS组合的伺服控制算法模块、伺服控制测试模块。最后将设计的软件加载到微控制器中对伺服跟踪系统进行验证。实验结果表明,该伺服跟踪系统软件设计方法好,有工程推广应用价值。     

球载捷联惯性/GPS组合导航系统及动态对准技术

为了实现系留气球载雷达系统天线的空域稳定,球载航姿系统是不可缺少的重要设备.文中阐述了用捷联惯性/全球定位系统组合导航系统实现球载航姿系统的设计技术,针对系留气球平台系统在空中漂浮不定的特点,提出了在动态条件下,小型系留气球载捷联惯性/GPS组合导航系统的对准技术.