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  • 简介:机载环境下GPS误差特性与静态不同,文中给出了一套机载环境下GPS测量误差分析和建模方法。先通过多项式拟合,分离出机载GPS测量误差,并根据GPS具体应用环境,用机载SAR(SyntbeticAperttireRadar)雷达成像验证了这种分离误差方法有效性,然后对GPS误差进行最小二乘处理,建立GPSAR误差模型。应用这种方法,分析了实测某型飞机平稳飞行情况下GPS数据,结果表明该型飞机在平稳飞行情况下GPS速度和定位误差过程分别可以用两个不同10阶AR过程表示。

  • 标签: GPS 机载环境 SAR雷达 AR模型
  • 简介:传统外阻尼惯导系统以外速度作为辅助参考,但在仅能提供外定位参考条件下,为了避免由定位信号差分求取速度时造成噪声放大负面效应,推导了基于定位误差罗经初始对准算法,并将它与捷联惯导姿态解算相结合,得到定位阻尼捷联惯导算法。该算法具有计算量小和稳定性好等优点,但与Kalman滤波组合导航相比,也有它自己应用条件并存在一些不足之处。最后,利用GPS定位和激光捷联惯导系统进行了车载试验,验证了所提算法有效性。

  • 标签: 捷联惯导系统 罗经效应 定位阻尼 车载试验
  • 简介:Schuler振荡阻尼技术是提高惯导长期工作精度关键技术之一。针对采用低阶阻尼网络惯导系统抑制高频和低频参考速度误差难以兼顾问题,基于互补滤波思想,提出一种高阶水平阻尼网络设计方法。将两个采用低阶网络、分别具有优良高频和低频特性Schuler回路通过一对互补滤波器进行组合,形成双Schuler回路组合系统。它等效于采用某高阶网络单Schuler回路,该回路对高频和低频参考速度误差衰减率可同时达到40dB/10deg或更高。计算仿真和海上试验结果均表明:采用所设计高阶网络系统对参考速度误差兼有优良高频和低频滤波特性,综合滤波性能优于采用低阶阻尼网络系统,具有工程应用价值。

  • 标签: 互补滤波 水平阻尼 Schuler振荡 惯性导航系统
  • 简介:本文介绍了SINS/GPS组合系统机载样机工程研制及车载试验。采用经过小型化捷联惯导系统与美国TRIMBLE公司生产6通道TANSⅡGPS接收机进行组合。捷联惯导系统软件与组合导航系统卡尔曼滤波器计算软件共用一个机载计算,组合系统采用12阶线性卡尔曼滤波器,并对卡尔曼滤波器递推算法进行了工程化处理,使滤波器计算速度大为提高。最后,给出了组合系统实验室静态试验及外场车载试验结果。

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  • 简介:为进一步提高GPS定位精度,分析了目前研究中主要采用加权最小二乘法和卡尔曼滤波两种优化算法。在此基础上,提出了一种利用粒子滤波器对伪距误差进行修正定位优化算法。粒子滤波算法特点是可直接用于求解非线性问题,对非高斯误差进行修正。通过GPS实测数据进行实验,分别对这三种算法进行验证并分析了其各自特点。实验结果显示,三种算法均能使GPS定位精度得以明显改善。提出粒子滤波算法作为一种新GPS定位优化算法,在卫星导航定位领域中有着较好参考价值。

  • 标签: 全球定位系统 粒子滤波器 加权最小二乘法 卡尔曼滤波
  • 简介:为实现网络差分系统高精度差分定位,利用虚拟参考站技术提出一种网络RTK差分改正信息生成方法。利用VRS技术建模生成了虚拟参考站双频伪距观测值、双频载波相位观测值,重点推导了关键载波相位数据项参数算法公式,遵循RTCM2.3国际标准协议编码生成了RTCM3、RTCM18、RTCM19号差分改正电文,通过同步实验方法与标准RTCM相应主要参数进行了数值对比。实验表明,该方法生成差分改正信息主要数据项与标准值误差小于0.04cycle,当被用于GPS网络差分定位时,移动站平面精度优于5cm.

  • 标签: 虚拟参考站 网络RTK RTCM 网络差分
  • 简介:大视角图像匹配算法鲁棒性与实时性直接影响飞行器对远距离目标定位性能。针对目前仿射不变图像匹配算法实时性较差问题,提出一种惯性信息辅助快速大视角图像匹配方法。该方法对现有的快速图像匹配算法进行改进,避免了构建高斯金字塔,提高了算法效率。然后利用机载惯性导航信息求解实时图与参考图之间单应性矩阵,并对实时图进行模拟视角变换以此减小图像间视角差异,克服了现有的大视角图像匹配算法盲目多次匹配计算,实现了大视角图像快速匹配。实验结果表明,惯性信息辅助大视角图像匹配算法与现有的快速仿射不变性匹配算法相比,匹配效率提高了至少2倍。

  • 标签: 大视角图像 仿射不变性 惯性导航 图像匹配 目标定位
  • 简介:潜射航行体自然空化情况下,穿越水/气界面时会受到空泡溃灭冲击载荷,对空泡进行主动通气是一种有效降载方法,文章针对通气空泡物理过程建立了一套完整数值算法,采用标准k-ε两方程湍流模型,VOF多相流模型,Zwart-Gerber-Belamri空化模型,结合UDF自定义函数与动网格动态层技术,开展了通气空泡整个出水过程数值模拟工作,研究了通气量通气时序通气方式等方面对空泡形态出水载荷等方面的影响,获得了对工程设计有参考价值基本结论.

  • 标签: 航行体 通气空泡 通气量 通气时序 通气位置
  • 简介:为了对微小型飞行器上MIMU(微惯性测量单元)随机漂移进行补偿,在比较了Mallat算法与átrous算法之后,基于小波变换与多尺度分析方法,提出了多尺度时间序列建模方法,它充分利用了átrous算法快速性与时间平移不变性,将MEMS陀螺仪随机漂移进行多尺度分解。对各尺度上分解得到信号进行重建,并对重建得到各个信号进行时间序列建模。将各尺度时间序列模型预测输出和作为陀螺仪随机噪声估计,对陀螺仪随机漂移进行补偿。最后实际数据建模表明该建模方法运算量小、建模速度快、精度高、模型适用性强,有很强实际应用价值。

  • 标签: 多尺度分析 á trous算法 时间序列建模 随机噪声
  • 简介:GPS可提供全天候精确位置与定时信息,但GPS卫星信号较弱,任何障碍物都会影响其信号接收。本系统在国家GPS重点实验室支持下,通过在GPS导航芯片Orion中添加GPRS/GSM无线通信模块来实现GPS辅助定位。经过测试,本系统在障碍物附近可以明显提高GPS导航定位速度,且大大提高了首次定位时间,率先在我国实现了A-GPS技术产品级开发。

  • 标签: A-GPS GPRS/GSM PPP 即时通信
  • 简介:针对当前行人运动特征监测方案中存在运动信息种类单一、特征提取不完善、识别算法复杂且需要依赖专业检测设备等问题,提出基于智能移动端内置惯性传感器行人运动特征自动辨识方案,为运动特征识别提供准确多样运动信息。采集移动端MEMS加速度计输出信息后,分别提取加速度数据三种时域及频域特征后,通过训练最邻近规则分类器实现行人行走、跑步和上下楼梯运动模式自动识别。不同年龄不同身高男女性运动特征提取实验结果表明,基于最邻近规则移动端行人运动特征辨识方法对4种日常活动平均查准率和查全率分别达到88.7%和90.3%,对提高微惯性行人导航系统普适性具有促进作用。

  • 标签: 特征提取 最邻近规则 MEMS 行人运动
  • 简介:在对后向台阶流场进行合成射流激励并研究不同激励频率对流场发展影响过程中,发现流场在低频激励条件下与中高频条件下表现完全不同.为了详细分析这一现象,使用本征正交分解法(properorthogonaldecom-position,POD)将由PIV方法测得流速分布数据进行分解,采用相位平均手段对含湍流动能较大主要模态间关系进行分析,并使用主要模态对流场主要运动形式进行还原.结果表明,流场在各条件下主要运动形式均可用少量低阶模态加以基本概括,低频激励下低阶模态相图近似于Lissajous图形,并描述了剪切层在激励作用下摆动过程.

  • 标签: 后向台阶流动 合成射流 POD分解 相位平均
  • 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非线性、非高斯条件下,这种基于模型线性化和高斯假设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、非高斯系统状态在线估计问题,提出一种新基于序贯重要性抽样粒子滤波算法。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、噪声统计特性以及最新观察数据,因此更接近于系统状态后验概率。实验仿真结果表明,这种基于混合退火粒子滤波器不仅比扩展卡尔曼滤波提高了传递对准精度,而且又比传统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:给出了激光陀螺捷联惯性组合(IMU)误差模型,研究了一种利用双轴带温控箱速率转台参数标定方法,标定出了IMU在各种环境温度下模型参数,通过温度补偿有效地减小了IMU导航误差.试验结果表明:该方法标定精度较高,适用于中等精度IMU参数标定.

  • 标签: IMU 参数标定 温度补偿 转台 标定方法 等精度
  • 简介:文章从静力和动力学角度简要回顾了关于沿内角自发毛细流动研究最近进展.作为一个通用几何形状,内角在地面微观尺度下或处于失重状态航天飞行器系统内大尺度下为液体提供有效输运通道.当一定几何条件得到满足并且当毛细力远远大于体力比如重力时候,沿着内角会发生自发毛细力驱动流动现象.从静力学角度来说,本文讨论自发毛细驱动流动和当特定边界条件发生突然变化,比如重力作用突然消失时带有内角容器内部单值有限高度平衡自由面的非存在性有关系.Concus-Finn方法可以用来确定这样平衡自由面在一个横截面处处一致柱形容器内非存在性.用这个方法可以推导出在失重状态下一个内角为2α通常柱形容器里,当接触角小于π/2-α时,平衡曲面不存在.通常来说,沿内角自发毛细驱动流动属于层流.利用尺度分析和摄动法,成功分析了该流动动力学特性,并且推导出对设计有用封闭形式解析解.一个典型结果是在黏性流范畴里毛细面端点移动和t~(1/2)成正比.

  • 标签: 平衡毛细自由面 尺度分析 摄动法 毛细驱动流 内角
  • 简介:为了最大限度克服微机电陀螺两个模态相互耦合作用,提高微机电陀螺综合性能指标,采用国内现有MEMS标准工艺方法,设计和制作了一种高性能单晶硅对称解耦结构线振动陀螺。采用对称结构形式和保证陀螺驱动和检测模态振型都是弯曲振动模式,易于模态匹配;由于采用驱动模态和检测模态结构解耦方式,从微结构设计上大大降低了正交耦合误差影响,使陀螺具有输出零位小、零偏稳定性好优点。测试结果表明:初次加工样机,在大气中驱动和检测模态固有频率分别在2430Hz和2580Hz左右,在150Hz带宽内具有0.1~0.5(°)/s分辨率;随着加工精度提高和检测电路改进,该陀螺在大气中15Hz带宽内实现0.008(°)/s分辨率,在真空状态下,这种高性能单晶硅对称解耦结构线振动陀螺性能会有进一步提高。

  • 标签: 标准工艺 对称结构 解耦线振动陀螺 模态频率匹配
  • 简介:本文介绍了几何式静电陀螺监控器基本结构、工作原理和导航方程;并着重介绍了静电陀螺监控器自对准。由于几何式静电陀螺监控器工作特点,在对准时,只需精确位置座标而不需要航向信息。根据极轴陀螺动量矩轴绕地球极轴圆运动,用卡尔曼滤波技术对陀螺框架上角度传感器输出进行数据处理,即可估计航向角和极轴陀螺动量矩轴相对地球地轴初始偏差角。

  • 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:基于超导迈斯纳效应与超导量子干涉技术,结合柔性并联机构理论,设计一种基于超导全张量重力梯度敏感头。敏感头采用6个完全相同同时具有移动与转动自由度敏感结构,对称布置在正六面体外,对称面的两个敏感结构相对旋转90°成垂直状态。轴向间距使两个敏感结构直接测量重力梯度轴向分量,相互垂直使两个敏感结构既可以测量重力梯度交叉分量,也可以测量共模角加速度。利用超导线圈电感变化响应质量块位移,进一步通过超导回路将其转变为磁场变化,并由超导量子干涉器进行检测。敏感结构采用8分支柔性并联机构支承,构成空间对称形式,可以实现对称力学特性,保证各处柔性铰链产生均匀变形,减少非对称偏移,避免单一铰链应力集中,具有沿轴移动刚度与绕轴转动刚度小、非设计寄生误差方向刚度大优势。在惯性系下全张量重力梯度值可由坐标变换得到,可以预期得到1E测量精度。

  • 标签: 超导 重力梯度 敏感头 柔性并联机构
  • 简介:针对光纤陀螺专用开关电源集成化,分析了PWM波形变化以及开关频率引起噪声对陀螺精度影响.测试结果表明:对零漂为0.3(o)/h中精度陀螺,开关电源噪声对陀螺精度没影响.

  • 标签: 光纤陀螺 精度 脉宽调制 开关电源噪声 导航系统