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  • 简介:阐述了“光纤惯性测量装置”的测试要求、测试系统的功能特点和设计方案,对该系统进行了软硬件设计,分析了测试程序的特点。通过对软硬件进行部分修改,该系统可以完成不同类型惯性测量装置的误差建模和综合测试。

  • 标签: 开环光纤陀螺 惯性测量装置 测试系统 设计
  • 简介:针对声矢量传感姿态变化难以准确测量导致目标测向精度低的现状,设计一种微型MEMS姿态传感,并将其封装在声矢量传感内部,实现基于MEMS姿态传感的声矢量传感设计。首先根据声矢量传感姿态测量与校正原理,采用四元数姿态解算方法及扩展卡尔曼滤波设计MEMS姿态传感,并对其进行姿态精度测试;然后基于MEMS姿态传感进行声矢量传感样机设计、制作、参数测试;最后对样机进行了海上实验,结果表明,通过姿态校正后声矢量传感目标方位估计精度与GPS推算方位精度一致,验证了利用MEMS姿态传感设计声矢量传感的可行性。

  • 标签: 声矢量传感器 MEMS姿态传感器 姿态校正 扩展卡尔曼滤波器
  • 简介:从理论上分析了温度变化对高分辨率A/D转换芯片输出的影响,通过静态试验建立了加速度计输出与A/D转换电路漂之间的关系,并依照这种关系对加速度计输出进行了补偿,补偿后加速度计输出精度得到了明显提高.

  • 标签: 加速度计 A/D转换 温度漂移 误差补偿
  • 简介:本文讨论了末制导炮弹复合制导弹体制的位标陀螺的结构、快速驱动方案和控制方法,并给出了一些关键的实验曲线

  • 标签: 位标器陀螺 复合制导 陀螺控制
  • 简介:针对硅微振梁式加速度计输出频率随环境温度漂移的问题,提出了抗漂的硅微结构设计方法及相关工艺,降低了环境温度对输出的影响,在室温条件即可达到一定精度。通过建立“硅-玻璃”和“玻璃-陶瓷”耦合模型,分析了造成硅微振梁式加速度计温度漂移的原因。然后提出了“抗漂耦合设计”的微结构和“半粘结封装”的封装工艺,降低了耦合模型中的理论漂。利用加工出的原理样机进行实验,结果显示,采用抗漂结构设计及封装工艺的原理样机,输出频率的漂系数为-3.5×10-6/℃,室温下零偏稳定性为72.0μg。实验验证了抗漂理论的可行性,可以满足室温下高精度硅微振梁式加速度计的设计要求。

  • 标签: 硅微振梁式加速度计 温度漂移 抗温漂耦合设计 半粘结封装
  • 简介:低Reynolds数流动由于自身特点导致气动特性严重恶化,非定常、非线性效应突出且预测困难,加之相关基础理论研究不足,给以临近空间低速飞行和高性能微小型飞行为代表的低Reynolds数飞行的开发和研制带来了瓶颈和挑战.首先概述了飞行低Reynolds数的范畴、低Reynolds数空气动力学的主要问题与挑战.随后从低Reynolds数层流分离基础理论出发,依次介绍了低Reynolds数层流分离经典理论、低Reynolds数层流分离非定常流动特性、低Reynolds数后缘层流分离泡.在此基础上,通过对经典长层流分离泡与后缘层流分离泡力学特性的差异以及随攻角和Reynolds数的演化规律的详细分析,逐步揭示了一些低Reynolds数复杂气动效应的本质,如小攻角升力系数的非线性效应,翼型随Reynolds数下降气动特性的二次恶化效应等.最后对低Reynolds数流动基础理论的发展过程进行了总结,并对层流分离诱导转捩及再附效应等复杂流动问题进行了展望.

  • 标签: 低Reynolds数 层流分离泡 非定常 后缘层流分离泡 非线性
  • 简介:基于分散化滤波算法和信息分配原理,建立了广义联邦滤波设计理论.证明了联邦滤波当其主滤波和局部滤波的维数都相同时,其全局滤波和集中卡尔曼滤波等价,是最优的;同时提出当主滤波维数和局部滤波维数不相同时,达到全局滤波最优的解析补偿方法,其附加计算量小,并可作为一种性能指标用于子系统的软故障检测.在组合导航系统中运用此方法对非公共状态信息进行补偿,仿真结果验证了该方法的有效性.

  • 标签: 联邦滤波器 全局最优性 信息分配 组合导航系统 软故障 滤波算法
  • 简介:首先证明了联邦滤波中各局部滤波实际上滤波不相关,然后通过使用集中式滤波的滤波稳定性定理,来分析联邦滤波的滤波稳定性.仿真实验首先根据上述方法证明了联邦滤波的滤波稳定性,然后通过改变滤波初始值的方法对上述方法的执行结果进行了实验验证.

  • 标签: 联邦滤波器 初始值 仿真实验 局部 稳定性定理 证明
  • 简介:从阻力主导惯性再入到升力主导机动再入是无动力高超声速飞行的主要发展方向,文章讨论了任务使命动力配置飞行模式及总体规模限制下的布局设计原则,研究了不同构型升阻效率及升力载荷系数与模线形状横截面形状及容积利用率分段装填容积间的关系,探讨了包括拉起/下压滑翔弹跳/滑翔等射面机动与Z字螺旋锥形空间机动等飞行模式与匹配的气动操纵面设计质心布置压心/静稳定裕度纵横向静动稳定性等,从热安全角度提出了总体/气动/防热/结构/弹道/控制等多物理场高度耦合下的飞行热力气动布局多学科设计优化,结合非惯性弹道飞行气动布局设计问题,给出了满足分段容积要求防热要求及操稳要求的飞行气动构型设计优化实例.

  • 标签: 气动布局 弹道 机动 升阻比 升力载荷系数 稳定性
  • 简介:空天飞行往返于大气层内外,持续工作时间长。捷联惯性/天文组合导航自主性强、隐蔽性好,是最适合空天飞行的导航方式之一。为提高传统天文定位的导航精度和可靠性,解决其在机载应用中水平基准制约的问题,分析了平台误差角和位置误差对高度角量测的影响,提出了一种以天体高度角为量测信息的捷联惯性/天文深组合导航算法。该算法采用卡尔曼滤波进行最优估计,可有效估计并补偿系统的姿态误差,减少天文导航定位对水平基准的依赖。仿真表明,单星观测条件下,导航系统姿态误差快速收敛,定位的均方根误差在200m以内,且系统导航性能随导航星数量的增加而提高。

  • 标签: 空天飞行器 捷联惯性 天文 深组合导航 天体高度角
  • 简介:传统动基座传递对准主要采用扩展卡尔曼滤波技术。但在动基座传递对准的非线性、非高斯条件下,这种基于模型线性化和高斯假设的滤波方法在估计系统状态及其方差时误差较大且可能发散。混合退火粒子滤波针对非线性、非高斯系统状态的在线估计问题,提出一种新的基于序贯重要性抽样的粒子滤波算法。在滤波算法中,用状态参数分解和退火系数来产生重要性概率密度函数,此概率密度函数综合考虑了转移先验、似然、噪声的统计特性以及最新的观察数据,因此更接近于系统状态的后验概率。实验仿真结果表明,这种基于混合退火粒子滤波不仅比扩展卡尔曼滤波提高了传递对准的精度,而且又比传统的粒子算法减少了时间。

  • 标签: 捷联惯导 传递对准 动基座 混合退火粒子滤波
  • 简介:本文介绍了几何式静电陀螺监控的基本结构、工作原理和导航方程;并着重介绍了静电陀螺监控的自对准。由于几何式静电陀螺监控的工作特点,在对准时,只需精确的位置座标而不需要航向信息。根据极轴陀螺的动量矩轴绕地球极轴的圆运动,用卡尔曼滤波技术对陀螺框架上的角度传感输出进行数据处理,即可估计航向角和极轴陀螺的动量矩轴相对地球地轴的初始偏差角。

  • 标签: 静电陀螺监控器 陀螺框架 动量矩 角度传感器 自对准 卡尔曼滤波
  • 简介:本文介绍了将数据压缩和最优滤波相结合的最优估值方法,该算法通过对获得的一批N个数据进行最优估值,可以有效地抑制观测噪声,并能对零均值有色噪声进行平滑,应用该算法设计的空中发射导弹传递对准仿真结果表明,同一般卡尔曼滤波相比,当传递对准中观测噪声较大时,存在振动干扰情况下能提高对准精度,缩短对准时间,而且还能解决滤波计算频率同数据采集频率的匹配问题。

  • 标签: 传递对准 滤波器 批处理 观测噪声 陀螺常值漂移 数字仿真
  • 简介:针对星敏感地平仪联合自主定轨算法在工程中不易应用及工程应用中定轨精度较低等问题,提出了一种改进的自主定轨算法。第一,调整算法观测量,利用惯性坐标系下地心矢量替代星光角距值作为Kalman滤波方程的观测量,以适应卫星星敏感标准输出;第二,在算法中加入敏感误差处理环节,包括对敏感的常值误差进行求取,从而实现对地心矢量测量值的修正,以及用抗野值方法对尖峰噪声误差进行处理,从而消除尖峰噪声对Kalman滤波定轨算法的影响;第三,采用无迹Kalman滤波算法将具有新的观测量与敏感误差处理环节的改进的天文导航算法加以实现。通过某在轨中轨道卫星数据校验表明,改进后的自主定轨算法定轨精度在千米量级,可在工程中有效实施。

  • 标签: 星敏感器 自主定轨 误差估计 野值 无迹卡尔曼滤波
  • 简介:本文研究了某型号飞机上GPS/平台惯性组合导航系统中降阶卡尔曼滤波的设计方法;提出一种降阶滤器结构,并讨论了模型误差的伪随机噪声补偿方法。采用蒙特—卡洛分析法对降阶滤波的实际误差进行了数字仿真,结果表明,本文提出的这种降阶滤波能保证组合系统的导航精度,而且具有实际使用价值

  • 标签: 降价滤波器 计算机模拟
  • 简介:由于激光陀螺固有机抖频率的存在,以及导弹运输、装卸、发射与飞行过程经历的动态环境中振动、冲击、过载等激励,导致激光陀螺在导弹上使用输出精度差。应用多体系统传递矩阵法,建立了激光陀螺捷联惯性测量组合振多体系统动力学模型,分析激光陀螺固有抖动和导弹振动冲击对激光陀螺输出精度的影响。通过对振系统动力学模型进行仿真,获得了激光陀螺抖动和导弹冲击环境下激光陀螺捷联惯性测量组合振系统动态响应。该仿真结果为激光陀螺捷联惯性测量组合振设计提供理论依据,该分析方法为激光陀螺捷联惯组在导弹上应用提供理论基础。

  • 标签: 激光陀螺 传递矩阵法 减振 多体系统 动力学
  • 简介:旋转爆震涡轮发动机正获得广泛的关注,但旋转爆震燃烧室出口存在着高频的压力波动,压力波动会降低涡轮的工作效率并减小涡轮的工作寿命.基于旋转爆震波的传播特点,开展了旋转爆震燃烧室与涡轮导向组合结构的实验研究.燃料为H_2,由位于燃烧室前端的120个小孔喷入燃烧室;氧化剂为空气,由径向环缝喷入燃烧室.在燃烧室内起爆旋转爆震波后,爆震产物直接流入导向内.研究结果表明,随当量比的增加,燃烧室内爆震波的传播速度呈先增大后减小的趋势.在导向出口仍存在与燃烧室内旋转爆震波同主频的振荡压力,但相对于导向前的振荡压力,出口压力振幅减小了约64%.旋转爆震波传播速度的相对偏差先减小后增大,并且爆震波传播越稳定,其速度损失越小.

  • 标签: 旋转爆震燃烧室 涡轮导向器 旋转爆震波 振荡压力 稳定性
  • 简介:分析了数字电压表和数字示波器对惯性测量装置(IMU)模拟输出的测量数据.为了减少惯性测量装置模拟输出中的干扰信号对模数转换结果的影响,设计了数字巴特沃斯滤波和中值平均滤波.通过计算机仿真和实测说明:这两种数字滤波方法均可以在几乎不增加硬件的条件下提高IMU数字输出精度.

  • 标签: 数字滤波器 惯性测量装置 应用 输出精度 巴特沃斯滤波器 中值平均滤波器
  • 简介:在非线性、非高斯条件下进行动基座传递对准,如果采用卡尔曼滤波会出现误差较大甚至发散的问题。本文引入强跟踪自适应滤波,建立对估计误差的一步预测方差PK/K-1的加权算法,来达到抑制噪声的目的;同时,针对初始对准对准精度与快速性的要求,建立了动基座传递对准精确的非线性滤波模型。通过计算机仿真,模拟了飞机机动模式,验证所提滤波的可行性。最后,通过与扩展卡尔曼滤波的比较,说明非线性强跟踪自适应滤波在对准精度与速度上都有更好的表现。

  • 标签: 捷联惯导 传递对准 动基座 非线性强跟踪自适应滤波 扩展卡尔曼滤波