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SINS大失准角传递对准模型的可观测性分析 预览
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作者 高亢 陈希军 +1 位作者 任顺清 李巍 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期6-11,共6页
捷联惯导系统(SINS)是在军事、航空等领域有着广泛应用的全自主导航系统,传递对准是确定其导航初值的一项关键技术.针对捷联惯导系统大失准角传递对准模型进行了可观测性分析研究.首先,建立了SINS欧拉角误差模型,并根据水平失准角为小... 捷联惯导系统(SINS)是在军事、航空等领域有着广泛应用的全自主导航系统,传递对准是确定其导航初值的一项关键技术.针对捷联惯导系统大失准角传递对准模型进行了可观测性分析研究.首先,建立了SINS欧拉角误差模型,并根据水平失准角为小角度的工程实际情况等对误差模型进行了简化;然后,从非线性系统的可观测性分析出发,利用微分几何理论给出系统的可观测矩阵,并给出了系统可观测度定义以及通过奇异值分解分析状态变量可观测度的方法.将该方法应用于SINS大失准角传递对准模型中,对系统进行了'速度'匹配和'速度+姿态'匹配模式下的可观测性和状态可观测度分析;最后,设计了UKF滤波器进行传递对准仿真,仿真结果与可观测分析结论一致,验证了该可观测分析方法的正确性.结果表明,这两种匹配模式下系统均为不完全可观测,并且'速度+姿态'匹配模式下状态变量的可观测度相比'速度'匹配模式下的状态可观测度高. 展开更多
关键词 SINS 传递对准 非线性误差模型 大失准角 可观测性
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基于速度加角速度匹配的传递对准优化算法设计
2
作者 蔡迎波 《光学与光电技术》 2019年第2期85-91,共7页
舰船在航行过程中易受风浪等外界环境干扰,使船体存在明显的挠曲变形。而在传统的建模过程中未考虑挠曲变形对静态杆臂长度的影响,导致建模不准确,从而致使对准精度下降。针对这一问题建立了动态挠曲变形和动态杆臂效应一体化的误差模型... 舰船在航行过程中易受风浪等外界环境干扰,使船体存在明显的挠曲变形。而在传统的建模过程中未考虑挠曲变形对静态杆臂长度的影响,导致建模不准确,从而致使对准精度下降。针对这一问题建立了动态挠曲变形和动态杆臂效应一体化的误差模型,构建了更精确的传递对准误差方程。分别在速度加姿态匹配和速度加角速度匹配两种方式下进行卡尔曼滤波,比较了这两种匹配方式在不同运动状态下对于动态挠曲变形角和安装误差角的估计效果。仿真结果表明,相比于速度加姿态匹配,速度加角速度匹配对于动态挠曲变形角和安装误差角的估计误差精度均得到了明显的提高,且平稳性更好,在匀加速运动时优势更明显。因此在实际应用中,当载体受外界环境干扰严重时,应首先考虑采用速度加角速度匹配模式进行传递对准。 展开更多
关键词 传递对准 挠曲变形 杆臂效应 速度加姿态匹配 速度加角速度匹配
一种应变片估计挠曲变形的快速传递对准方法 预览
3
作者 张力宁 徐旭 何昆鹏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1142-1148,共7页
针对传统传递对准中对动态变形角采用二阶马尔可夫过程经验建模导致精度失准问题,本文提出了使用实测数据进行反建模的方法,即通过应变片记录运动过程中的实际挠曲角并以此反推其二阶微分方程及状态空间相关系数,可有效解决传统方案需... 针对传统传递对准中对动态变形角采用二阶马尔可夫过程经验建模导致精度失准问题,本文提出了使用实测数据进行反建模的方法,即通过应变片记录运动过程中的实际挠曲角并以此反推其二阶微分方程及状态空间相关系数,可有效解决传统方案需反复修改尝试相关参数的问题。实验证明:采用了该方法的传递对准方案不仅可实现机动结束后10s内快速收敛失准角至可靠精度,同时最终精度也可达到3′以内。 展开更多
关键词 传递对准 应变片 动态变形角 惯性导航 卡尔曼滤波 马尔可夫过程 失准角 计算参数匹配
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基于光纤光栅的分布式POS柔性基线测量方法 预览
4
作者 顾宾 王巍(指导) +1 位作者 孙一弘 滕梓洁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期307-313,共7页
分布式位置姿态测量系统(POS)依靠传递对准来精确测量多任务成像传感器的多节点运动信息,然而,节点间的柔性基线精度限制了传递对准精度。针对此问题,提出了一种基于光纤光栅的分布式POS柔性基线测量方法。首先研究了光纤光栅形变测量方... 分布式位置姿态测量系统(POS)依靠传递对准来精确测量多任务成像传感器的多节点运动信息,然而,节点间的柔性基线精度限制了传递对准精度。针对此问题,提出了一种基于光纤光栅的分布式POS柔性基线测量方法。首先研究了光纤光栅形变测量方法,利用光纤光栅传感器获取变形位移和变形角度;然后利用光纤光栅的形变测量信息修正传递对准量测方程,重新建立传递对准模型;最后搭建了柔性基线测试实验平台,进行实验测试。实验结果表明,所提出的方法可以精确测量多节点之间的柔性基线,同时也可为分布式POS的应用提供强有力的支持。 展开更多
关键词 分布式位置姿态测量系统 传递对准 柔性基线 光纤光栅
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舰载惯导传递对准仿真系统设计及实现 预览
5
作者 高继光 高青伟 吴芳 《海军航空工程学院学报》 2019年第2期193-198,共6页
构建了舰载惯导系统传递对准计算机仿真系统,利用轨迹发生器产生主子惯导系统的惯性器件的输出,送入主子惯导系统的惯导解算模块,产生不同匹配模块的惯导参数输出,进而进行滤波估计。仿真系统可以对所建立的舰载惯导系统的误差模型和滤... 构建了舰载惯导系统传递对准计算机仿真系统,利用轨迹发生器产生主子惯导系统的惯性器件的输出,送入主子惯导系统的惯导解算模块,产生不同匹配模块的惯导参数输出,进而进行滤波估计。仿真系统可以对所建立的舰载惯导系统的误差模型和滤波算法进行计算机仿真验证,提高误差模型的精确性和滤波算法的可靠性,并对后续的半实物仿真和实际装备实验验证提供理论依据和支撑。 展开更多
关键词 惯导系统 误差模型 滤波算法 计算机仿真 传递对准
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一种新的基于ANSYS的机翼挠曲变形建模方法 预览
6
作者 张雪燕 赵剡 +2 位作者 司帆 耿澄浩 张志东 《导航定位与授时》 2019年第1期35-42,共8页
针对传递对准中机翼挠曲变形建模方法适用性差的问题,提出了一种基于有限元分析的不同挂点处弹载子惯导系统的机翼挠曲变形建模方法。以柔性较大的大展弦比机翼为研究对象,建立了薄蒙皮、双翼梁、多肋板式机翼模型。通过绕流分析得到的... 针对传递对准中机翼挠曲变形建模方法适用性差的问题,提出了一种基于有限元分析的不同挂点处弹载子惯导系统的机翼挠曲变形建模方法。以柔性较大的大展弦比机翼为研究对象,建立了薄蒙皮、双翼梁、多肋板式机翼模型。通过绕流分析得到的机翼上、下表面压力分布云图,在此基础上对机翼结构进行气动载荷的加载。根据ANSYS瞬态动力学分析,获取了机翼挠曲变形角的随机过程序列,并利用AR(n)模型代替ARMA(p,q)模型进行建模。采用一种改良卡尔曼滤波算法对模型参数进行估计,并利用信息准则对模型的适应性进行检验。根据参数辨识的结果,最终得到了机翼的挠曲变形模型。 展开更多
关键词 传递对准 挠曲变形 ANSYS 卡尔曼滤波
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机载灵巧弹药MEMS陀螺漂移的快速估计算法 预览
7
作者 米长伟 毕建宏 +1 位作者 吴旭 宋立平 《兵工自动化》 2019年第3期35-38,48共5页
针对MEMS陀螺误差大的问题,提出了机载灵巧弹药MEMS陀螺漂移的快速估计算法。首先建立简化MEMS陀螺误差模型,提出HMM/RLS算法的零时延随机漂移处理算法,以解决FIR、HMM/KF等处理方法在滤波时延和效果上的矛盾。然后由弹载MEMS陀螺测量... 针对MEMS陀螺误差大的问题,提出了机载灵巧弹药MEMS陀螺漂移的快速估计算法。首先建立简化MEMS陀螺误差模型,提出HMM/RLS算法的零时延随机漂移处理算法,以解决FIR、HMM/KF等处理方法在滤波时延和效果上的矛盾。然后由弹载MEMS陀螺测量误差和安装角误差耦合得到参数区别,由此推导出快速MEMS陀螺零偏快速两点估计算法。该算法能在2.5 s内完成对MEMS陀螺零偏的估计补偿,其估计准确度达到90%以上。数学仿真和靶试数据处理的结果表明:HMM/RLS可以达到随机漂移处理的零时延,并兼顾了滤波时延和带宽。 展开更多
关键词 机载武器 灵巧弹药 传递对准 随机漂移 零偏
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动中通天线与载体惯导的安装误差估计方法 预览
8
作者 秦超 孙哲 王一焕 《无线电通信技术》 2018年第6期632-636,共5页
惯导在动中通天线中起到隔离动载体角运动,确保天线波束指向稳定的作用,是动中通天线的重要组成部分。限于动中通天线的尺寸、成本等因素,无法安装高精度的惯导系统,同时载体上的高精度惯导与动中通天线的安装平面之间存在安装误差,限... 惯导在动中通天线中起到隔离动载体角运动,确保天线波束指向稳定的作用,是动中通天线的重要组成部分。限于动中通天线的尺寸、成本等因素,无法安装高精度的惯导系统,同时载体上的高精度惯导与动中通天线的安装平面之间存在安装误差,限制了天线的指向精度。针对上述问题,提出了一种基于传递对准的安装误差估计方法,推导了包含安装误差角估计的速度/姿态角组合匹配模型的状态方程和观测方程,最后通过半物理仿真试验对方法的正确性进行了验证。 展开更多
关键词 动中通 误差估计 速度和姿态角匹配对准 传递对准
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一种基于动态挠曲误差估计的“速度+姿态”传递对准方法 预览 被引量:1
9
作者 任晓军 刘冲 +2 位作者 李海军 原润 裴玉锋 《导航定位与授时》 2018年第4期27-31,共5页
为了保证传递对准信息的可靠性及准确性,航姿基准一般安装在舰载武器的附近,离舰艇主基准距离较远,舰艇的挠曲变形对主基准、航姿基准之间的传递对准影响不可忽略。通过将动态挠曲变形模型的相关变量引入到传递对准状态方程中,从而降低... 为了保证传递对准信息的可靠性及准确性,航姿基准一般安装在舰载武器的附近,离舰艇主基准距离较远,舰艇的挠曲变形对主基准、航姿基准之间的传递对准影响不可忽略。通过将动态挠曲变形模型的相关变量引入到传递对准状态方程中,从而降低动态挠曲变形对传递对准精度的影响。仿真结果表明,该方法有效降低了动态挠曲变形对传递对准精度的影响,满足传递对准的高精度和快速性要求。 展开更多
关键词 传递对准 挠曲误差 KALMAN滤波
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SINS任意失准角无奇异快速传递对准 预览
10
作者 崔潇 秦永元 +1 位作者 严恭敏 周琪 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1127-1133,共7页
针对战术级捷联惯导系统(SINS)任意失准角下的快速传递对准,提出一种直接姿态矩阵线性矩阵卡尔曼滤波的传递对准算法。首先,利用姿态矩阵描述姿态,将传统大、小失准角条件下的强非线性、线性滤波对准问题统一转化为一个线性滤波问题;... 针对战术级捷联惯导系统(SINS)任意失准角下的快速传递对准,提出一种直接姿态矩阵线性矩阵卡尔曼滤波的传递对准算法。首先,利用姿态矩阵描述姿态,将传统大、小失准角条件下的强非线性、线性滤波对准问题统一转化为一个线性滤波问题;然后,采用矩阵形式卡尔曼滤波对状态进行估计,得到一种线性矩阵滤波对准算法,可以在任意失准角、无初值条件下完成对准;最后,推导姿态矩阵正交约束条件下滤波算法的最优实现。仿真结果表明,算法适用于任意失准角下的传递对准,在摇摆运动下,可以在10 s内完成快速传递对准,水平精度达到0. 02°(误差均方根)以内,航向精度达到0. 03°(误差均方根)以内。 展开更多
关键词 传递对准 失准角 正交约束 矩阵卡尔曼滤波
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磁航向误差对空投惯性导航系统传递对准精度的影响 预览
11
作者 陈红 高贤娟 +1 位作者 沈宇 章文娟 《电子技术与软件工程》 2018年第13期86-87,共2页
利用车载试验结果证明不同大小的磁航向误差对空投惯性导航系统动基座传递对准精度的影响效果。介绍空投系统的应用环境和系统组成;设计具体试验惯性导航系统的传递对准方案;分析磁航向初始值在系统传递对准中的作用;通过跑车试验来验... 利用车载试验结果证明不同大小的磁航向误差对空投惯性导航系统动基座传递对准精度的影响效果。介绍空投系统的应用环境和系统组成;设计具体试验惯性导航系统的传递对准方案;分析磁航向初始值在系统传递对准中的作用;通过跑车试验来验证磁航向误差对空投系统动基座传递对准精度的具体影响。 展开更多
关键词 磁航向误差 空投系统 动基座 传递对准
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一种传递对准方法的优化研究 预览
12
作者 李双喜 熊云强 韩利军 《工程技术研究》 2018年第15期249-250,共2页
本文以“速度+姿态”匹配传递对准方法为基础,将时间延迟误差加入到卡尔曼滤波状态量中进行估计,以消除其影响。仿真结果表明,考虑时间延迟的传递对准方法相对于传统“速度+姿态”传递对准方法可以提高对准收敛速度和对准精度,具有一定... 本文以“速度+姿态”匹配传递对准方法为基础,将时间延迟误差加入到卡尔曼滤波状态量中进行估计,以消除其影响。仿真结果表明,考虑时间延迟的传递对准方法相对于传统“速度+姿态”传递对准方法可以提高对准收敛速度和对准精度,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 传递对准 “速度+姿态”匹配 时间延迟
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系留式定位舱惯性测量单元传递对准技术研究
13
作者 肖胜 李成 《光学与光电技术》 2018年第4期80-85,共6页
针对系留式定位舱惯性测量单元对动态快速初始对准的需求,展开快速动态传递对准技术研究。设计了适合系留式定位舱惯性测量单元应用环境的传递对准算法,建立传递对准Kalman滤波模型,并进行了算法仿真验证。利用系留式定位舱惯性测量单... 针对系留式定位舱惯性测量单元对动态快速初始对准的需求,展开快速动态传递对准技术研究。设计了适合系留式定位舱惯性测量单元应用环境的传递对准算法,建立传递对准Kalman滤波模型,并进行了算法仿真验证。利用系留式定位舱惯性测量单元原理样机,借助双轴摇摆台进行了传递对准试验验证。统计结果表明,样机传递对准的航向精度优于3.4′,姿态精度优于1.7′。结果证明传递对准技术可用于系留式定位舱惯性测量单元初始姿态的确定,为后期潜艇本体位置归算提供保障。 展开更多
关键词 传递对准 系留式定位舱 惯性测量单元 局部基准 KALMAN滤波
捷联惯导系统软件模拟器研究 预览 被引量:1
14
作者 王慧婷 陶靖 《电子质量》 2018年第7期15-17,共3页
在无硬件支持的情况下,主、子惯导数据模拟器则成了传递对准算法仿真研究的重要前提,该文将对捷联惯导系统软件模拟器的设计方案进行阐述,并给出一种主、子惯导器件模拟器的具体设计方法。模拟器用来产生载机和导弹在对准中所必须的各... 在无硬件支持的情况下,主、子惯导数据模拟器则成了传递对准算法仿真研究的重要前提,该文将对捷联惯导系统软件模拟器的设计方案进行阐述,并给出一种主、子惯导器件模拟器的具体设计方法。模拟器用来产生载机和导弹在对准中所必须的各种匹配参数,主要包括:载机轨迹发生器,主惯导数据模拟器,子惯导数据模拟器以及导航计算模块。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 传递对准 轨迹发生器 模拟器
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惯性系传递对准及其极区适用性分析 预览
15
作者 杨祥龙 吴玉尚 +3 位作者 徐宇柘 杨英东 刘野 付晓 《自动化应用》 2018年第4期88-89,96共3页
针对高纬度下传统导航模式由于经度线快速收敛,导致其无法适用的问题,以空间模型的导航技术为研究对象,将惯性凝固思想导入传递对准方程,并对其状态方程和观测方程进行了的推导,采用“速度+姿态”的匹配模式,通过建立kalman滤波对基于... 针对高纬度下传统导航模式由于经度线快速收敛,导致其无法适用的问题,以空间模型的导航技术为研究对象,将惯性凝固思想导入传递对准方程,并对其状态方程和观测方程进行了的推导,采用“速度+姿态”的匹配模式,通过建立kalman滤波对基于惯性系下的传递对准方法进行了仿真分析.结果表明,该方法达到传统地理系下的导航精度要求,并能够提供在高纬度区域的导航姿态信息. 展开更多
关键词 惯性系 传递对准 高纬度 卡尔曼滤波
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基于弱可观状态分离估计的机载灵巧弹药快速传递对准方法 预览
16
作者 米长伟 赵宏宇 +1 位作者 吴旭 宋立平 《兵工学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1109-1116,共8页
为了解决机载灵巧弹药微机电系统(MEMS)惯性导航传递对准时间过长、严重制约载机安全的问题,提出了MEMS陀螺零偏两点估计算法和弱可观测状态分离估计的快速传递对准算法.该方法基于对Kain等 [1] 提出的速度+姿态匹配快速传递算法的... 为了解决机载灵巧弹药微机电系统(MEMS)惯性导航传递对准时间过长、严重制约载机安全的问题,提出了MEMS陀螺零偏两点估计算法和弱可观测状态分离估计的快速传递对准算法.该方法基于对Kain等 [1] 提出的速度+姿态匹配快速传递算法的可观测度分析,解决了陀螺零偏弱可观测状态的分离估计.采用系统噪声变分贝叶 斯- 卡尔曼滤波自适应算法处理快速传递对准算法中分离估计器参数对滤波器收敛的影响.仿真和靶场试验结果表明,在2.5 s内两点估计法估计准确度至少达到88%,对应的传递对准时间缩短到8 s. 展开更多
关键词 机载武器 灵巧弹药 传递对准 可观测度 陀螺漂移
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速度+方位角传递对准在直升机载导弹传递对准中的应用 预览
17
作者 李群生 赵剡 +2 位作者 鲁浩 徐剑芸 王进达 《航空兵器》 北大核心 2018年第6期39-43,共5页
针对直升机机动的特点,本文采用“速度+方位角”匹配传递对准方案,推导了系统的状态方程和量测方程,提出了一种新的可观测度改进方法,对其进行了证明。采用此方法分析了系统的可观度,进行了多种机动方式仿真研究,从中选择出了合适的机... 针对直升机机动的特点,本文采用“速度+方位角”匹配传递对准方案,推导了系统的状态方程和量测方程,提出了一种新的可观测度改进方法,对其进行了证明。采用此方法分析了系统的可观度,进行了多种机动方式仿真研究,从中选择出了合适的机动方案。数字仿真表明,在摇翼机动的情况下,对准精度优于5′,完全可以达到“速度+姿态”效果,且阶数降低,计算量更小。 展开更多
关键词 机载导弹 传递对准 机动方式 速度+方位角 卡尔曼滤波 直升机机动
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基于主惯导参数特性的传递对准调平方法 预览
18
作者 杨管金子 李建辰 +1 位作者 黄海 国琳娜 《水下无人系统学报》 北大核心 2018年第6期537-542,共6页
初始对准时间作为一项重要指标,直接关系到鱼雷在战场上的快速准备性能。传统对准算法及调平判据由于其内部参数一般固定不变,一方面使得对准时间过长,另一方面针对不同对准工况的适应性较差。文中提出一种基于主惯导速度注入参数和水... 初始对准时间作为一项重要指标,直接关系到鱼雷在战场上的快速准备性能。传统对准算法及调平判据由于其内部参数一般固定不变,一方面使得对准时间过长,另一方面针对不同对准工况的适应性较差。文中提出一种基于主惯导速度注入参数和水平姿态角晃动参数特性的对准调平方法,采用BP神经网络对该特性进行辨识,实时自适应对内部特定参数进行在线更新,在保证对准精度的同时,以达到较快的滤波器收敛速度和不同工况下的及时调平判定。对比试验结果表明,该方法能够有效地加快失谐角收敛速度,且根据不同工况自适应设计调平判据,可达到缩短初始对准时间的目的。 展开更多
关键词 鱼雷 主惯导参数 传递对准 调平判定 BP神经网络
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基准信息误差对传递对准的影响分析与补偿方法 预览
19
作者 陈维娜 刘建业 +1 位作者 曾庆化 王慧哲 《兵工自动化》 2018年第2期29-33,共5页
针对延时引起的量测信息错误等问题,提出一种信息传递延时的估计与补偿方法.首先,分析基准信息对传递对准的影响,根据基准惯导时间延时的特点进行建模;其次,对包含时间延时条件下的传递对准观测方程进行推导,最后进行仿真测试.仿真结果... 针对延时引起的量测信息错误等问题,提出一种信息传递延时的估计与补偿方法.首先,分析基准信息对传递对准的影响,根据基准惯导时间延时的特点进行建模;其次,对包含时间延时条件下的传递对准观测方程进行推导,最后进行仿真测试.仿真结果表明:基准惯导延时时间能够被准确估计.该方法可以有效抑制由于主惯导信息测量延时而导致的滤波器发散现象,提高了传递对准精度. 展开更多
关键词 传递对准 基准惯导 传输延时 估计与补偿
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传递对准中主子惯导失准角φ的估计问题研究 预览
20
作者 杨祥龙 吴玉尚 +2 位作者 徐宇柘 刘野 杨英东 《科技创新导报》 2018年第5期93-94,共2页
传递对准是目前我国动基座研究的热点,精确的主子惯导失准角估计,对传递对准的精度起着关键性的作用。本文通过对比分析传统传递对准与快速传递对准的子惯导姿态矩阵修正方法,分析讨论了两者的目的一致性并分析得出了两个不同的结论:平... 传递对准是目前我国动基座研究的热点,精确的主子惯导失准角估计,对传递对准的精度起着关键性的作用。本文通过对比分析传统传递对准与快速传递对准的子惯导姿态矩阵修正方法,分析讨论了两者的目的一致性并分析得出了两个不同的结论:平台失准角、量测失准角和安装误差角之间有两种数学表达式。根据理论推导,得出了两者的一致性,并根据所得出的关系式,推导了传统传递对准与快速传递对准的一致性。 展开更多
关键词 传递对准 姿态修正 卡尔曼滤波 速度加姿态
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