基于实时操作系统的低成本捷联惯导系统

针对捷联惯导系统低成本、小体积的要求,给出提出一种利用微机械惯性传感器,、以ARM芯片作为导航计算机的硬件方案。设计基于嵌入式实时操作系统的实时多任务导航计算机软件系统。测试结果表明,姿态角度的短期误差可保持在2o范围内,软件系统能合理分配硬件资源,提高导航计算机的整体性能,软件的模块化设计使导航计算机的软件系统具备良好可移植性。     

基于VS的捷联惯导系统仿真器设计

针对在实验室环境下实时获取飞机真实动态数据难度大的问题,借助飞行控制原理设计了飞机实际的飞行轨迹,并利用飞行轨迹产生的真实数据解算惯导误差及惯导参数,模拟了对惯导系统的动态导航.利用模块化设计思想,建立了捷联惯导系统的仿真轨迹模块、惯性器件参数输入模块、导航参数计算模块、视景仿真模块等,并在Visual Studio 2005开发环境下设计了捷联惯导系统仿真系统.用户界面直观简洁,通用性较强,可以实现人机交互、实时仿真等效果.仿真结果与惯导系统误差特征一致,验证了仿真器所用捷联惯导系统算法的正确性.     

基于MCU与DSP的双机压电捷联惯导系统

以压电陀螺及压电加速计作为惯性器件的惯性导航/制导系统,具有成本低、质量轻、抗冲击、可靠性高等优点,是惯性导航一直研究的解决方案.文章介绍基于TI公司TMS320C5410实现的压电捷联惯导系统的平台,论述系统的硬件与系统组成和设计,详细说明 DSP系统中HPI接口、串口发送数据以及程序加载自举等的使用与实现方法.     

基于DSP的捷联惯导数据采集系统设计

针对捷联惯导系统对于精度和实时性等要求,介绍了基于DSP的捷联惯导数据采集系统的构成及技术实现.采用高速的DSP和CPLD设计了捷联惯导数据采集系统的硬件电路,实现了惯性器件信息的快速采集及其处理,从而满足复杂算法对于处理速度的要求,同时也提高了系统的集成度,实现了系统设计的小型化;设计了串行通信和显示模块,用于数据的交换以及实时显示;分析了系统硬件电路设计过程中可能存在的噪声干扰,并给出了相应的抑制方法.实验结果表明,各项指标均已达到了设计时的要求.     

捷联惯导系统姿态测量算法研究

针对在大机动条件下进行快速准确的捷联惯导系统姿态矩阵解算,从原理上和计算效果上分析了现在较为常用的几种四元数更新方法,并在推证的过程中使用了一种新的方式;该方法以三阶泰勒展开为基础,直接利用角速度的各阶导数进行四元数的更新运算,最后准确地得出各个姿态角的值;通过对几种仿真结果进行的具体分析,表明该方法在不增加采样值的情况下,其计算的精度和计算时间都达到了其他算法在同等条件下无法达到的效果,可以有效的运用于大机动飞行条件下。     

某捷联惯导系统的BIT设计与实现

简要介绍了某捷联惯导系统（ＳＩＮＳ）的组成原理和工作流程,结合系统特点及原故障诊断不足,通过合理选配测点将ＢＩＴ（ｂｕｉｌｔ－ｉｎ ｔｅｓｔ）技术融合到该设备中,实现了系统主要信号的在线状态监测。并在此基础上研究开发了该系统的ＢＩＴ系统软硬件。     

基于余弦基网络的弹载捷联惯导系统研究

捷联惯导系统是精确制导弹药中的一种高精度自主导航系统;针对目前弹载捷联惯性导航系统中陀螺仪精度不够理想的问题,建立了MEMS陀螺随机漂移信号的数学模型,并运用基于余弦基函数神经网络的数据融合技术对采集到的陀螺仪信号进行处理;实验结果表明,基于余弦基函数神经网络的数据融合技术可以有效地提高捷联惯导系统中MEMS陀螺信号处理的精度,融合后的信号精度平均提高38.45%。     

基于捷联惯导的采煤机定位系统研究

为了满足采煤机定位的实时性、自主性和精确性要求,设计了基于捷联惯导的采煤机定位系统。该系统采用LSM330芯片和GS1011模块构成惯导终端;将该惯导终端固定在采煤机上可测出采煤机的三轴加速度和三轴角速度,并将处理后的数据通过WiFi上传到井上监控中心;选用四元数法作为姿态更新算法,简单易行,计算量小。实验结果表明,该系统能准确捕捉目标的运动姿态,具有较高的定位精度和较强的实时性。     

航弹捷联惯导系统半实物仿真试验研究

某型远程航空弹药拟采用捷联惯导+卫星定位的制导系统.该制导系统中的捷联惯导系统姿态、位置解算精度和时延性将影响到控制系统的控制效果.为了测试捷联惯导系统的解算精度和时延性,该文设计了捷联惯导系统的半实物仿真试验框架结构,检验了捷联惯导系统导航计算机的解算性能.试验表明,捷联惯导系统的算法正确,解算精度和解算时延满足控制系统的要求,可以应用到航空弹药的制导与控制系统中.     

高精度ADS1256转换器及其在捷联惯导系统中的运用

首先分析了ADS1256的结构和主要性能,利用其多路差分输入的特点来采集捷联惯导系统中陀螺和加速度计的信号,采用DSP控制时序,将采集的结果通过高速串口送给RS232,然后再传给导航计算机进行导航解算,这样大大提高了导航运算的精度和速度,使惯导产品向小型化和高精度方向的发展成为可能.     

The Effect of System Stochastic Noise on SINS Initial Alignment

捷联惯导系统初始对准系统状态方程所描述的状态统计信息,受系统随机噪声驱动,系统随机噪声通过噪声驱动阵作用于状态。常用系统状态方程的系统噪声驱动阵为单位阵。经过分析发现系统噪声驱动阵为单位阵是有条件的;通过推导给出了系统状态方程可以简化此种形式的条件;指出了在水平陀螺、加速度计随机噪声水平不同时,若使用简化系统模型会引起状态估计误差;并通过单轴旋转多位置对准仿真实验进行了验证。仿真结果表明：若水平陀螺随机噪声水平不同,采用简化模型进行初始对准会引起状态估计误差。     

基于IIR的数据同步方法在组合对准中的应用

为了解决捷联惯性导航系统（Strapdown Inertial Navigation System,SINS）与全球定位系统（Global Positioning System,GPS）的组合对准过程中两者提供数据不同步问题,提出一种利用数字滤波器实现运载体高精度组合对准新方法。根据SINS解算速度的误差特性和GPS离散输出的速度信息,利用IIR高通滤波器滤除SINS与GPS提供的速度差值中存在的舒勒周期、傅科和地球周期,并将滤波后的速度与GPS提供的速度进行再次叠加得到载体准确速度。将载体准确速度与捷联惯导系统解算速度作差后视为系统观测量,采用卡尔曼滤波技术实现系统的组合对准。仿真结果表明了该方法的有效性。     

星载SINS/GPS自主组合导航系统仿真研究

重点讨论了应用于低轨道卫星的自主组合导航滤波器设计问题。考虑星上环境、精度要求和可靠性,对标准卡尔曼滤波器进行了改进。采用加权衰减记忆滤波抑制滤波发散,同时设计简易的最小二乘器实时监控卡尔曼滤渡过程是否发散,若发散则重置,进行分段滤波。通过仿真,证实了该方法的可行性,且滤波效果较理想、精度较高。     

一种新型的光纤垂直位移传感器研究

设计了一种由GRIN透镜和菱形光闸反射体构成的光强度调制的垂直位移光纤传感器。对系统的输出光强与垂直位移之间的耦合关系进行了分析,给出了理论计算以及仿真,结果表明:两者之间存在着良好的线性区间,系统的量程和灵敏度直接与菱形光闸反射体结构大小有关。整个系统具有结构简单、动态范围宽、灵敏度可调、抗电磁干扰等特点。     

基于自适应扩展kalman滤波的SINS/GPS深组合研究

针对SINS/GPS组合导航系统噪声随时间变化引起卡尔曼滤波精度下降的问题,提出了一种噪声统计特性在线估计的自适应扩展卡尔曼滤波算法。算法首先基于新息序列实现了对观测噪声协方差的实时估计,然后基于系统方程采用协方差匹配算法完成了对过程噪声的实时跟踪。算法中尺度因子的引入进一步减小了泰勒展开造成的高阶截断误差,提高了滤波精度。仿真实验结果说明,与传统卡尔曼滤波算法相比,该算法能够实现对过程和观测噪声的完全估计,鲁棒性和精度都有明显提高。     

基于捷联惯导/里程计的车载高精度定位定向方法研究

研究了一种基于捷联惯导系统和里程计进行车载高精度定位定向的方法;采用里程计与捷联惯导中的陀螺仪构成航位推算系统,建立了航位推算系统的误差模型;为了增强航位推算姿态误差的估计效果,将载车姿态与位置信息一起作为量测,构建组合定位定向的量测方程;采用Sage-Husa自适应滤波设计捷联惯导/里程计组合定位定向算法,以增强算法对外界环境和载车机动的鲁棒性;仿真结果表明,基于捷联惯导/里程计的车载定位定向方法能够达到±20.4m(3σ)的定位精度,航向精度达到±3.1′(3σ),水平姿态精度达到±0.6′(3σ)。     

基于Matlab/Simulink捷联式惯性导航系统仿真

本文根据捷联式惯性导航系统的特点，对系统的不同模块分别采用MATIAB语言编程和Simulink模块图方法对系统进行仿真。对由加速度计信息计算地理坐标系的角速度信息模块．由于工程中其结构图已知，采用Simulink进行仿真比较方便且误差较小；对系统中的四元数以及姿态角的计算，由于计算量大，解算公式复杂，因此采用MATLAB语言编程进行仿真。最后通过执行MATIAB命令完成整个系统的仿真任务。本文的仿真方法克服了单纯应用MATLAB编程或其它高级语言编程仿真时的计算量大、难度高、周期长、误差大的缺点。使动态系统的仿真易于实现。     

基于MATLAB的图像频域增强处理

为改善图像质量,使图像在频域范畴内得到增强,采用高低通滤波器对原始图像进行一系列增强处理,并比较它们的增强效果.结果表明采用高频滤波不但会使有用的信息增强,同时也使噪声增强.相比之下,低通滤波器的处理效果较好.     

A fast and accurate initial alignment method for strapdown inertial navigation system on stationary base

In this work,a fast an d accurate stationary alignment method for strapdown inertial navigation system (SINS) is proposed.It h as been demonstrated that the stationary alignment o f SINS can be improved by employing the multipositio n technique,but the alignment time of the azimuth error is relatively longer.Over here,the two-posi tion alignment principle is presented.On the basis of this SINS error model,a fast estimation algorithm of the azimuth error for the initial a lignment of SINS on stationary base is derived f ully from the horizontal velocity outputs and the output rates,and the novel azimuth error estimatio n algorithm is used for the two-position alignment. Consequently,the speed and accuracy of the SINS' s initial alignment is enhanced greatly.The computer simulation results illustrate the efficiency of this alignment method.     

A fast and accurate initial alignment method for strapdown inertial navigation system on stationary base

In this work,a fast and accurate stationary alignment method for strapdown inertial navigation system （SINS） is proposed. It has been demonstrated that the stationary alignment of SINS can be improved by employing the multiposition technique,but the alignment time of the azimuth error is relatively longer. Over here, the two-position alignment principle is presented. On the basis of this SINS error model, a fast estimation algorithm of the azimuth error for the initial alignment of SINS on stationary base is derived fully from the horizontal velocity outputs and the output rates, and the novel azimuth error estimation algorithm is used for the two-position alignment. Consequently, the speed and accuracy of the SINS＇ s initial alignment is enhanced greatly. The computer simulation results illustrate the efficiency of this alignment method.