捷联式速率陀螺仪漂移误差的分析和估算

本文从比较平台式与捷联式惯导系统的陀螺仪角度出发,叙述了飞行器捷联惯导系统对陀螺仪性能的要求;推导了动态环境下捷联速率陀螺仪的数学模型及其漂移误差的数学模型;对漂移误差进行了分析,并给出了漂移误差的表达式;最后,用平稳随机过程理论估算了动态环境下捷联速率陀螺的动态误差。     

基于磁强计和光纤陀螺的小卫星姿态确定非线性滤波算法

提出了一种小卫星姿态确定的非线性滤波算法,该算法利用三轴磁强计和光纤陀螺作为姿态敏感器。在非线性滤波器的设计中,从两个方面对平方根sigma点卡尔曼滤波方法进行改进。第一,把姿态四元数的矢量部分、光纤陀螺的漂移和噪声组合,得到滤波器的增广状态向量;第二,分别建立向量旋转模型、最优化模型和误差四元数乘法模型来确保非线性滤波过程中四元数的归一化约束。仿真分析结果表明,本文提出的非线性滤波算法能够有效地提高小卫星的定姿性能,与扩展卡尔曼滤波相比,具有较高的精度、稳定性和较快的收敛速度;与无迹卡尔曼滤波相比,收敛性相当,但是精度略优,稳定性和计算效率较高。     

动力陀螺式导引头天线指向角预置问题的研究

动力陀螺式导引头的伺服系统是一种交流控制系统,因此,实现天线指向预置是非常困难的问题。本文提出了解决这一问题的技术途径,并论证了实现的可行性。最后以一个例子分析了主要误差源,对各种误差源引起的误差进行了计算,给出了预置精度,其最大误差亦可以满足系统总体的要求。     

光纤陀螺标度因数的精确标定与补偿

根据光纤陀螺信号静态漂移的数学模型,提出了一种迭代标定方法,可以精确地补偿光纤陀螺的标度因数和安装偏角误差.考虑光纤陀螺标度因数与温度的非线性关系,采用了BP神经网络进行温度补偿,取得了理想的效果.     

地磁陀螺复合测姿系统误差补偿方法

针对三维地磁姿态检测系统不能独立求解姿态角的问题,提出了一种基于地磁陀螺复合的弹丸姿态检测方法,在分析MEMS陀螺误差来源的基础上,建立了二维MEMS陀螺的误差模型,通过最小二乘法拟合求得误差补偿系数,最后利用补偿算法对二维MEMS陀螺的两路角速度输出矢量进行校正。经过一系列实验,结果表明,校正后的角速度矢量的零偏基本消除,误差波动幅值明显减小,利用角速度矢量计算得到的偏航角误差减小到1.757 7°,测量精度提高提高近12倍,基本能够满足三维地磁传感器姿态检测系统对外部基准角的要求。     

动压陀螺交叉反馈系统数学模型的研究和稳定系统的设计结果

本文着重研究动压陀螺交叉反馈连接时陀螺运动的微分方程和结构图;研究接入反馈时陀螺系统的等效传递函数;研究陀螺跟踪的描述函数和干扰误差的描述函数。同时还提出了陀螺稳定系统设计的几个原则。根据上述分析的结果,结合实际的陀螺参数进行了稳定系统的设计。最后对实际的陀螺系统进行测试,并附有实际结果。通过实际的设计和实验结果说明文中推导的动压陀螺交叉反馈系统数学模型是符合实际的。因为动压陀螺交叉反馈时,陀螺的两个通道(X通道和Y通道)是对称的。所以在文中只用X通道进行推导和听究,而Y通道的各项结果与X通道是一一对应的。     

激光陀螺零偏误差复合信号补偿分析

作为一种集成了光学、电学和机械力学的复杂系统,激光陀螺可以精确地测量物体的角速率输出。为了满足惯性导航系统长时、高精度的测量要求,研究了激光陀螺内部不同类型的传感器与激光陀螺零偏误差之间的特性;在传统的基于温度的零偏误差补偿方法的基础上,引入二频机抖激光陀螺内部温度传感器、光电二极管和粘在抖动机构上的压电陶瓷的输出信息进行复合建模;利用非线性拟合能力强的支持向量机算法,针对不同类型信息与二频机抖激光陀螺零偏误差的相关性对模型进行优化。实验结果表明,该二频机抖激光陀螺零偏误差补偿模型的补偿精度高于传统的补偿方法。     

激光陀螺数字抖动控制方法与特性

针对传统的模拟抖动控制系统体积大、灵活性差的缺点,设计了一种基于单片机的新的激光陀螺数字抖动控制方法,建立了陀螺抖动的数学模型,比较研究了传统的模拟正弦波驱动和新的数字方波驱动的抖动特性,指出了后者不同于前者的抖幅变化律及非线性的随机噪声注入方式。仿真和实验证明,该方法能很好满足激光陀螺抖动控制要求,保证陀螺性能。     

基于复合信号的激光陀螺零偏误差补偿分析

作为一种集成了光学、电学和机械力学的复杂系统，激光陀螺可以精确地测量物体的角速率输出。为了满足惯性导航系统长时、高精度的测量要求，研究了激光陀螺内部不同类型的传感器与激光陀螺零偏误差之间的特性，在传统的基于温度的零偏误差补偿方法的基础上，引入了二频机抖激光陀螺内部温度传感器、光电二极管和粘在抖动机构上压电陶瓷的输出信息进行复合建模，利用非线性拟合能力强的支持向量机算法，针对不同类型信息与二频机抖激光陀螺零偏误差的相关性对模型进行优化。实验结果表明，该二频机抖激光陀螺零偏误差补偿模型的补偿精度高于传统的补偿方法。     

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。     

电控双态陀螺罗经的惯性误差

电控罗经是在近代自动控制,电子技术及精密仪器制造等技术发展的基础上出现的一代新型陀螺罗经,是陀螺罗经今后的发展方向。但是电控罗经的理论在目前远没有摆式罗经那样完整、系统,尤其在惯性误差方面。本文从建立运动微分方程式入手,通过方块图传递函数采用比较严格的数学方法得到惯性误差表达式。并给以误差形成的物理解释。指出电控罗经基本参数的设计计算方法及误差的消除途径。对电控罗经惯性误差的形成机理作了一些初步的探讨。     

双轴平台动力调谐陀螺漂移补偿技术

在双轴平台动力调谐陀螺惯导系统中,动力调谐陀螺仪漂移与测量轴重力分量密切相关.根据动力调谐陀螺与重力相关漂移项的特点,提出了双轴平台陀螺漂移误差的补偿方法.通过安装在双轴平台上的加速度计测量载体姿态,并计算重力在陀螺两个测量轴的分量,建立了陀螺漂移模型,对方位漂移进行补偿.实验证明,该方法有效地提高了双轴平台方位漂移精度.     

光纤陀螺随机漂移分析与建模方法

随机漂移是影响光纤陀螺精度的重要因素。根据光纤陀螺静态漂移测试信号,利用Allan方差法对光纤陀螺随机漂移误差进行了分离和辨识,并分析了系数拟合过程中最小二乘法的病态矩阵问题。最后探讨了利用AIC准则和长自回归法建立光纤陀螺随机漂移ARMA模型的方法,为进一步对光纤陀螺输出信号进行滤波处理奠定了基础。     

外腔式四频差动陀螺的研制

前言国内四频差动陀螺是我们根据一份较简单的国外资料于1975年11月的长沙全国激光陀螺会上向大家介绍的,76年1月北京邀请会上我们把初步算稿和理论分析向全国有关单位作过较详细的讲解,达成协作试制的协议。并于4月底以前根据我校汪浩同志用电子计算机所计算的数据写了“激光陀螺的物理性能(一)”一文,于5月发行了单行本。该文详细地讨论了激光陀螺各个方面的问题,从微观机构出发,论述了误差沅和全部能进行讨论予估的各种问题,提出解决办法。原来的主要目的是探讨差动陀螺,     

用随机仿真方法验证液体火箭发动机静特性数学模型

以某泵压式液体火箭发动机为研究对象，用试车数据对发动机静特性数学模型进行了验证，在验证模型时既考虑了外部干扰因素的实际测量误差范围和内部干扰因素的实际变化范围，又考虑了发动机参数实测量的误差范围，并且使用了随机仿真的方法。验证结果表明，发动机静特性的非线性数学模型是足够准确的，所用的计算方法是合理的。     

光纤陀螺仪(FOG)技术及发展应用

介绍了当前惯性导航领域一门新型技术光纤陀螺仪(FOG)的基本原理、类型及两种典型光纤陀螺仪的结构,分析了光纤陀螺仪的误差及消除误差的方法,通过介绍光纤陀螺技术发展的过程及世界各主要国家在光纤陀螺实用化方面取得的进展,指出了光纤陀螺仪与其它光学陀螺相比具有的优点及良好的发展前景。     

捷联惯导惯性系对准误差分析

针对捷联惯导晃动基座下惯性系粗对准两种不同的计算方法,分析了由陀螺常值漂移和加速度计零偏引起的漂移误差（即平台失准角）、刻度误差和歪斜误差,并推导了这些误差项与惯性元件误差之间关系的解析表达式。结果表明：两种惯性系对准算法的平台失准角具有相同的极限精度,并且与传统解析对准法的精度一致;惯性系对准法的歪斜误差很小可以忽略,但需对姿态阵正交化以消除刻度误差的影响。     

X型岸舰导弹火控数学模型研究

在分析了X型岸舰导弹火控数学模型存在问题的基础上,采用逐步回归的建模方法,根据×型导弹采用均匀试验设计计算的标准弹道的数据,建立了一套导弹自控段终点纵、侧向位置的预报模型,并改进了前置射击原理,清除了弹体偏航角对捕捉目标的不利影响。理论计算表明,新的火控数学模型大大减少了火控系统的原理误差,提高了瞄准精度,而且适用范围广。本文的建模方法同样适用于其他战术导弹火控数学模型的建立。     

激光陀螺捷联惯导系统元件误差自标定技术

通过设计一种实用的激光陀螺捷联惯性导航系统自标定算法,保证在外场使用情况下,能对惯性器件误差(三个陀螺漂移和三个加速度计零位)进行精确标定,确保系统长期使用精度.在完成算法设计的基础上,进行了仿真计算,取得满意的仿真结果.     

冗余捷联惯组信息容错管理算法

对于单机多表斜置冗余捷联惯组的故障诊断、隔离和重构,提出无迹卡尔曼滤波结合三交叉容错融合方法。考虑各误差项,对不同的冗余配置建立统一数学模型。通过三交叉重构模型的设计可快速隔离一度故障并输出正确结果,对被隔离的故障表各误差系数采用无迹卡尔曼滤波方法标定,可辨识因误差系数改变而引起的软故障。以单机五陀螺的两种误差系数软故障为例仿真验证了冗余捷联惯组信息容错管理算法的正确性。