无平台惯性导航系统的试验

相对陀螺平台惯性系统而言,无平台惯性系统在重量、体积、成本、可靠性和使用特性等方面具有一系列的优点。但是在下列两方面的特点,无平台惯性系统受到异议: 1.基准座标系的数学模拟区别于由稳定平台实现的物理模拟。 2.对安装在不稳定底座的敏感元件（陀螺和加速度表）的精度要求较高,并要承受很激烈的角运动。 典型的无平台惯性系统敏感元件组合由6个固联在飞行器壳体上的敏感元件组成,其中3个是用于角运动参量的测量（例如,陀螺）,另外3个是用于位移运动参量的测量（例如,加速度表）。利用相应的电子设备,将从测量设备组合来的信息加工成3个与绝对角速度向量在陀螺敏感轴瞬时方向的投影成比例的输出信号和3个与感受速度向量在加速度表输入轴瞬时方向的投影变化成比例的信号。     

战略导弹惯性/星光复合制导技术研究

以Kalman滤波为基础,研究了惯性/星光复合制导系统的原理和特点,并对系统进行了计算机仿真。通过将惯导系统和星敏感器所测得的战略导弹相关姿态信息进行数据融合,估计出复合制导系统的误差状态量,进而修正惯导系统的位置、速度和姿态角误差。仿真结果表明,采用惯性/星光复合制导可以有效地提高战略导弹的姿态精度。     

减小由于陀螺转速表误差引起的捷联式系统误差的方法

一、序 言 捷联式惯性控制系统的陀螺敏感元件是直接安装在飞行器壳体上。因此,飞行器的角运动将传给陀螺本身,并引起一系列误差的出现。由于在作为角速度传感器应用于捷联式系统中的液浮陀螺中存在有反馈回路（它是建立相对于进动轴的恢复力矩）,以及要进行座标转换的必要性,将导至另外误差的出现。在高精度的捷联式惯性系统设计时,需要很仔细地研究所有这些误差。     

高超声速飞行器组合导航系统研究

为提高高超声速飞行器的导航精度,在SINS/GPS位置、速度组合导航模型基础上增加了GPS姿态信息,推导了姿态算法中姿态角误差与平台误差角的关系。通过理论分析说明了其可消除数学模型误差,提高系统的姿态精度,并以此建立了SINS/GPS组合导航系统姿态、位置、速度观测方程。通过仿真验证了该算法的有效性,结果表明SINS/GPS姿态、位置、速度组合导航可以有效提高高超声速飞行器导航定位精度。     

“阿波罗”宇宙飞船控制飞行系统的数字计算装置

制导系统的两个基本任务是:第一,确定宇宙飞船的位置和速度。第二,为了改变所需的航向,产生各种控制指令。本文将研究在“阿波罗”宇宙飞船作基本机动时计算装置在导航,导引和控制系统中的作用。 1.导 航 为了确定飞船的位置和速度,在“阿波罗”宇宙飞船的制导系统中,装有惯性元件测量组合,它们能在3个不旋转而又相互垂直的方向上测量推力加速度的分量。这时“阿波罗”宇宙飞船的制导计算机必须实现实时的准确的积分,并要考虑重力加速度的影响。从稳定在     

军事高技术问答100题

72、什么是自主式制导系统? 制导系统是制导武器的中枢,是引导和控制武器按选定的规律调整飞行路线并导向目标的全部装置。也称导引和控制系统。自主式制导系统是由制导武器本身安装的测量仪器来测量地球或宇宙空间的物理特性,来决定制导武器的飞行轨迹。惯性制导、地形匹配制导等属此类制导系统。     

光纤陀螺在导航和制导中的作用

用于军用导航和制导系统的陀螺仪目前已经历了机械陀螺、静电陀螺、惯性陀螺、激光陀螺和光纤陀螺等4代,其中光纤陀螺是激光陀螺中的一种,它有许多其他陀螺无法取代的独特优点,如结构简单、体积小、重量轻、启动快、精度高、动态范围大、无运动和磨损部件且传输损耗低、寿命长、耐冲击、抗电磁干扰、无加速度引起的漂移,不需考虑测量仪器与被测对象的相对位置,可靠性大大优于任一机械陀螺和激光陀螺等。因此,光纤陀螺在近中程导弹、舰艇和潜艇、反潜武器以及卫星和宇宙飞船等航空航天、航海及兵器等领域中用途最广,是对目标监视和检测不可缺少的技术手段。目前发达国家正在加     

捷联惯性系统中 IMU 安装误差及陀螺漂移的估计

为减小IMU 安装误差及陀螺漂移对捷联惯性系统导航参数精度的影响,采用速度/姿态角组合匹配传递对准模型的误差方程和IMU的安装误差角方程结合的方法组成新的滤波器模型,并引入改进的BP神经网络算法,实现了IMU安装误差及陀螺漂移的快速有效估计.为对捷联惯性导系统的各项导航参数进行修正和补偿、提高导航精度提供了依据.     

利用实际飞行数据插值的INS/GNSS组合导航仿真轨迹发生器

针对INS/GNSS组合导航仿真中捷联惯导系统陀螺、加速度计信号高精度模拟问题,提出基于实际飞行数据插值的动态轨迹解析生成仿真算法。对转换到地心惯性坐标系中的载体姿态、位置和重力场数据进行关于时间的样条函数插值,得到载体坐标系下陀螺角速率、角增量以及加速度计比力积分增量的高精度分段解析表达式。使生成的陀螺、加速度计信号符合载体运动学和动力学特性,反映杆臂效应影响,同时与经事后处理的实测GNSS伪距、伪距率等数据特征保持一致。提出四元数约束插值算法,其可满足四元数解析插值时范数为1的约束限制条件。基于某实际无人机飞行数据,验证了所提算法的有效性,其完全满足组合导航动态仿真精度要求。该算法也适用于其他高精度高动态导航系统和刚体运动控制仿真中的角运动、线运动传感器信号模拟。     

基于实际飞行数据插值的INS/GNSS组合导航仿真轨迹发生器

针对INS/GNSS组合导航仿真中,捷联惯导系统陀螺、加速度计信号高精度模拟问题,提出了基于实际飞行数据插值的动态轨迹解析生成仿真算法。对转换到地心惯性坐标系中的载体姿态、位置和重力场数据进行关于时间的样条函数插值,得到载体坐标系下陀螺角速率、角增量以及加速度计比力积分增量的高精度分段解析表达式。使生成的陀螺、加速度计信号符合载体运动学和动力学特性,反映杆臂效应影响,同时与经事后处理的实测GNSS伪距、伪距率等数据特征保持一致。提出了四元数约束插值算法,可满足四元数解析插值时范数为1的约束限制条件。基于某实际无人机飞行数据,验证了所提出算法的有效性,完全满足组合导航动态仿真精度要求。该算法也适用于其他高精度高动态导航系统和刚体运动控制仿真中的角运动、线运动传感器信号模拟。     

浅谈光纤陀螺在导航和制导系统中的作用

随着科学的进步与发展,使战争的形态带上更加强烈的信息化色彩。火力打击精确化就是战争的信息化主要表现形式之一,伊拉克战争美军以精确制导武器为主战武器,战争中所使用的精确打击武器为海湾战争的10倍左右。导航和制导是精确打击依赖的主要技术,陀螺是导航和制导系统中的核心器件之一,而光纤陀螺具有其他陀螺无法取代的许多优点。因此,光纤陀螺在航空航天航海和测地、兵器等领域中用途最广,是对目标监视和检测不可缺少的技术手段。所以,激光陀螺取代机电陀螺,光纤陀螺取代激光陀螺,已成为惯性技术专家们的共识和导航、制导系统发展的必然…     

快速寻的制导的视线重构法

产生寻的制导所需信号的一种新方法,是通过导引头瞄视误差与积分速率陀螺信号的迭加来重构视线角。本文表明与其它制导系统实现方式相比,视线(LOS)重构法允许降低对稳定回路增益的要求。对于给定的稳定回路增益,利用视线重构法可获得较快的制导系统时间常数,从而使制导系统能达到比使用其它方法更精确的寻的。     

登月旅游舱数字自动驾驶仪的设计原理

说 明 本报告是DSR设计55-238的一部分。它是与NASA的载人宇宙飞船中心签定的合同NAS9-4065进行工作的。 本报告并不包括NASA认为不许可公布的部分内容。因此,仅涉及到设计思想的变化和意图。 摘 要 在本文中介绍了“阿波罗”的登月舱数字自动驾驶仪的设计原理。应用这些原理将使喷气控制系统喷嘴的起动次数最少,因而使喷气控制系统具有最大的可靠性和最小消耗燃料。惯性测量组合测量的平台角度将由最佳递推线性滤波器来处理,从而获得飞行器的定向角,飞行器的角速度和由于主发动机系统产生的飞行器扰动加速度。此滤波器的输出将指出飞行器在角度一角速度相平面上的位置,以及描绘飞行器运动的抛物线段的轨迹。用起动喷气控制     

P矩阵制导

引 言 现有的宇航飞行器制导技术可以分为两大类: ●用四框架平台作基本敏感元件（纯惯性制导）控制状态向量。 ●用装在弹体上的传感器间接控制相对于状态向量的某个变量,例如弹体姿态。 对于第一类,典型的制导系统是非常精确的,但是在产生控制指令之前,须要作辅助计算;因此,整个系统是复杂的和昂贵的。 对于第二类,典型的系统是相当便宜的,但是它的精度在很大程度上取决于预先确定的标准飞行器总体方案和发射条件。 现有的和未来的许多空间任务须要有比弹体姿态系统更好的精度,同时硬件还必须比四框架平台便宜和简单。本文所介绍的是提高弹体姿态系统或降低四框架平台的选择办法。 两个基本问题引起了对提高弹体态姿系统的研究。     

基于光流传感器的四旋翼飞行器悬停校正

由于低成本的惯性测量单元存在较大漂移,四旋翼飞行器难以稳定地悬停在固定区域,基于此,提出了一种基于光流传感器的四旋翼飞行器悬停校正方法。将光流传感器安装在四旋翼飞行器底部,利用光流信息检测四旋翼飞行器相对地面的水平移动速度,对姿态估计进行补偿,实现悬停校正。试验结果表明:该方法能够有效地提高四旋翼飞行器的悬停稳定性,从而保证飞行器能够执行战场侦察、校正射击、干扰敌人等多种军事任务。     

捷联惯性+星光修正组合导航研究

针对捷联惯性导航系统的初始对准误差所造成的导航误差,提出了捷联惯性+星光修正组合导航方案。利用光学导引头得到的星体观测值,估计初始对准误差,进而修正捷联惯性导航的姿态角、速度和位置。推导了捷联惯性+星光修正组合导航算法,得到了初始对准误差的估计公式和速度、位置的修正矩阵,并通过仿真分析证实了方案的可行性和算法的有效性。     

光纤陀螺输入轴失准角的温度特性

光纤陀螺的输入轴失准角温度变化特性是光纤陀螺惯性系统正交校准所面临的主要难题。提出了一种有效地消除输入轴失准角测量误差的测试方法;对三只椭圆环结构的光纤陀螺进行了输入轴失准角温度特性研究。结果表明,三只椭圆环光纤陀螺的输入轴失准角分布比较集中;此外,椭圆环光纤陀螺的输入轴失准角随着温度变化呈非单调的曲线变化,高温过程的变化速度相对较快。该结论对光纤陀螺环制作工艺的改进提供了测试依据,并有助于惯性系统正交校准的温度补偿技术研究。     

雷达校正的导弹捷联式惯性中制导性能分析

本文通过计算导弹导引头在中制导段末端的指向角误差来研究舰射导弹对付空中目标的中制导性能。在截获时间里导引头指向角误差是导弹导航位置和姿态误差的函数。通过研究自由惯性飞行和舰载雷达增强的惯性飞行,得到了导弹导航误差。还考虑研究了不同的调整技术,并把几个惯性器件的误差预算包括在性能分析中。根据舰载雷达在修正时问和间隔范围内而作的导弹位置修正是随参数而变化的。所获得的结果给出:相对于导弹一目标视线的导引头指向角误差是舰上的调整技术、导引头截获范围,雷达校正频率和惯性系统品质的函数。     

SINS/DR组合导航系统可观测性研究

对SINS/DR组合导航系统的误差方程进行了介绍。将陀螺漂移、加速度计零偏和里程仪刻度系数误差扩展为卡尔曼滤波器的状态,建立了19维状态的组合导航滤波模型。采用分段线性定常系统(PWCS)分析了载车在各个不同运动特性下SINS/DR组合导航系统的可观测矩阵;利用奇异值分解(SVD)分析法定量地分析了SINS/DR导航系统的可观测度。通过系统仿真预测了位置误差、姿态误差和速度误差的滤波效果,仿真结果表明,位置误差、姿态误差和速度误差的估计效果较好。     

提高陀螺经纬仪光电测角装置测角精度研究

结合陀螺经纬仪的寻北实现,对影响陀螺经纬仪光电测角装置测角精度的几个可能的因素进行了分析,这些因素包括光源发光的不稳定性、成像中心位置变化、CCD像元响应的不均匀性及非线性、机械形变和光路装调误差等。针对主要误差因素提出了提高该光电测角装置精度和稳定性的措施,为高精度光电测角装置的设计和实现提供参考依据。