一种惯性器件常值误差对系统误差影响的分析方法

在平台式惯性导航系统中,陀螺仪和加速度计的常值误差是制约系统最终精度的重要因素之一。通过分析在无阻尼惯性导航系统中,惯性器件对平台误差角、速度误差和定位误差的影响,给出了在初始对准后,因惯性器件常值误差引起的系统固有误差和这类固有误差随时间的变化规律。结果表明,除经度误差随时间有振荡发散现象外,其它误差均为周期振荡有界。利用给出的结论,在设计惯性导航系统时通过分析系统误差要求,对于选择惯性器件具有一定的借鉴意义。     

捷联惯导系统初始对准中的自调平方法

以地空导弹实际应用为背景,研究了静基座条件下速率捷联式惯性导航与制导系统初始对准过程中数学平台的实现方法。对加速度计的测量值进行了归一化处理。针对目前工程实践中有用两个加速度计输出进行调平计算的实际情况,强调必须用三个加速度计输出进行调平计算的技术观点。只有用三个加速度计的输出值进行调平计算,才能解决θ,γ角的象限计算问题,实现θ,γ的全姿态调平。     

惯性技术发展及应用需求分析

分析了国内外惯性测量装置及器件的发展现状和趋势,研究了武器装备对惯性技术的需求,认为使命任务的不断更新对惯性技术的发展提出了更高的要求,惯性产品作为武器装备的核心技术必须注重其精确性、高可靠性、长航时、大动态范围及经济性。研究成果对惯性技术在各种武器系统中的应用具有指导意义。     

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.     

新一代惯性导航技术——量子导航

针对卫星导航系统所面临的问题,国际上新近提出了基于原子量子效应的高精度惯性导航技术,即量子导航。文章介绍了量子导航的提出和系统构成,对惯性传感单元所包含的原子陀螺仪、原子加速度计和原子钟的国内外研究进展进行了阐述,最后对这一新型的惯性导航技术进行了总结,并对其发展前景进行了展望。     

现代微机电技术的研究与应用现状

微机电技术是20世纪60年代发展起来的一项新兴技术,它将微型机械技术和微电子控制技术相结合,产生了以微型化、集成化和电子化为主要特征的微机电系统。微机电系统不但在民用领域具有巨大的应用潜力,而且其军用前景也相当看好并在不断拓展,预计未来几年这种器件将如同现在的微处理器一样在军事装备中得到普及。 一、制导、导航和控制 以传统机械、环形激光、光纤陀螺和加速度计为基础的惯性测量装置,在炮弹发射时会因震     

载体角运动对旋转式惯导系统旋转调制效果的影响

为了提高惯性导航系统长时间导航精度,采用旋转调制技术将惯性器件常值误差在导航系中调制成周期变化的信号,抑制系统误差发散.基于惯性测量单元误差模型,阐述了旋转调制技术的基本原理.理论分析了载体角运动对旋转调制效果的影响,推导了载体水平角运动下导航系中等效陀螺误差方程.进行了仿真和试验.理论分析、仿真和试验结果表明:载体水...     

基于统一方程多种配置的GF-INS技术研究

采用加速度计取代陀螺仪作为惯性测量元件构建的无陀螺惯导系统(GF-INS),具有成本低、体积小、机动性能好等优点,已成为近年来惯性技术应用领域的研究热点。文中从理论上分析研究了GF-INS加速度计的输出方程,提出了基于统一方程的GF-INS解算的一般过程,并进行了理论推导。研究表明,不同加速度计配置方案只是选取了不同的参数,解算本质是一致的。结合国内外相关研究成果,对GF-INS的研究与发展提出了若干建议。     

惯性平台自标定中惯性仪表安装误差可观测性分析

针对惯性平台自标定中惯性仪表安装误差可观测性问题,深入研究了系统模型与平台坐标系对惯性仪表安装误差可观测性的影响。根据不同系统动力学模型和观测量构建四种系统模型。从可观测性定义出发,分析与判断惯性仪表安装误差在不同系统模型和不同平台坐标系下的可观测性。理论分析和仿真结果均表明惯性仪表安装误差在以下两种情况完全可观:观测量为平台框架角和加速度计输出,系统动力学模型为框架角模型,平台坐标系以平台六面体为基准定义;观测量为加速度输出,系统动力学模型为姿态角或失准角模型,平台坐标系以加速度计敏感轴为基准定义。     

超流体量子干涉陀螺的研究现状与应用

超流体干涉陀螺是一种基于量子微观领域实现角速率测量的新型量子陀螺,具有超高精度、超高灵敏度、小体积的优势。为深刻理解和准确掌握超流体干涉陀螺研究中的关键技术和发展趋势,对国内外相关研究进行了总结分析,并对超流体干涉陀螺的潜在应用进行了展望。首先,阐述了从超流体3 He量子干涉陀螺到超流体4 He量子干涉陀螺的发展历程;然后,详细分析了该陀螺的驱动方式、量程扩展、精度优化、高灵敏度结构设计等方面的技术研究现状,分析了超流体量子干涉陀螺相关技术的发展趋势;最后,基于超流体干涉陀螺的超高精度测量特性,展望了超流体量子干涉陀螺在惯性导航、地震学、大地测量等研究中的应用前景。     

水下旋转平台惯导的单点校正算法

为增强惯性器件误差可观测度,满足高精度导航要求,基于平台方位旋转技术,设计了水下旋转平台惯导系统(ARGINS)陀螺漂移的单点校正算法。首先,引入旋转平台惯导的误差方程,利用Laplace变换分析了陀螺漂移和加速度计零位偏置对系统时域特性的影响;其次,设计了针对水下旋转平台惯导的单点校正算法,包括旋转平台惯导的初始对准、状态切换以及方位陀螺漂移的单点校正;最后,对单点校正算法进行了仿真实验。仿真结果表明:该单点校正算法可有效估计和补偿方位陀螺漂移,同时降低东、北向陀螺漂移以及加速度计零位偏置对系统误差的影响,有效抑制后续导航误差发散现象,提高导航精度。     

水面无人艇发展与应用

水面无人艇是一种能够在海洋环境下自主航行,并完成各种任务的小型水面运动平台。介绍了当前无人艇的发展现状,对无人艇的基本技术特点进行了总结,对其在反潜战、反水雷战、信息战、非常规作战等领域的应用以及需要解决的关键技术进行了分析。随着未来战争对发展无人作战平台的需求,无人艇成为海上无人系统的重要组成部分,并向着智能化、体系化、标准化的方向发展。     

航天科技集团公司九院13所

正13所、230厂分别是我国最早组建的航天惯性技术专业研究所和精密惯性器件专业制造厂,也是我国航天领域重要的惯性技术产品研制和生产基地。2013年11月,为顺应航天事业发展新形势,航天科技集团公司九院对13所和230厂实施改革重组,所厂携手踏上了打造创新型、开放型、融合型惯性导航科研生产联合体的新征程。目前,13所拥有各类惯性仪表、惯性平台系统、挠性陀螺捷联系统、激光陀螺捷联系统、光纤陀螺捷联系统、MEMS陀螺捷联系统的研发、设计、生产、试验和鉴定能力,是我国惯性技术产品较全、型号应用领域较广的"国家队"。     

RBF神经网络在单轴旋转惯导系统轴向陀螺漂移辨识中的应用

在激光陀螺单轴旋转惯性导航系统中,单轴旋转可以自动补偿垂直于旋转轴上的惯性器件误差,却不能消除旋转轴方向上惯性器件的误差,因此单轴旋转惯性导航系统的导航精度主要由轴向陀螺漂移决定.提出了一种基于径向基函数神经网络的轴向陀螺漂移辨识方法,利用系统纬度误差和温度变化量作为训练集,针对系统热态、冷态两种情况对RBF神经网络进行训练,对轴向陀螺漂移的辨识精度达到0.0003°/h.试验结果表明:该方法能够有效地辨识轴向陀螺漂移,使系统达到较高的导航精度,满足实际应用的需要.     

三轴MEMS加速度计的最大似然校正算法

加速度计是惯性导航系统的重要测量元件,而由于制造工艺及各类传感器误差,低成本加速度计很难达到要求的精度,因此需要对其进行校正。提出一种基于最大似然估计的加速度计自校正算法。综合考虑加速度计零偏、比例误差、非正交误差、安装误差与测量噪声,建立了传感器误差模型。在此基础上,将加速度校正问题转化为校正参数的最大似然估计问题。通过数值仿真和实测试验验证,表明算法具有较高的参数估计精度,能够有效地对上述因素引起的误差进行校正。     

无人飞行器异源图像匹配辅助惯性导航定位技术综述

无全球定位系统下高精度定位与导航是飞行器实现自主侦查、巡航与打击的关键。视觉导航具有被动、低成本、能避免累积误差等优点。视觉导航与惯性导航融合更能够发挥出各自的优势,达到高精度定位的目的。总结了异源图像匹配辅助惯性导航的飞行器定位技术的发展历程; 从相机-惯导标定技术、异源图像匹配、姿态解算、数据融合和后端优化五个方面详细阐述了异源图像匹配辅助惯性导航的飞行器定位的关键技术; 指出了基于深度学习的异源图像匹配与惯性导航两种无源定位组合导航系统融合技术等四个未来可能的发展方向,可为实现异源图像匹配辅助惯性导航飞行器定位技术提供参考。     

引领海上航行——舰船导航技木专家访谈录

张孝俊,中国船舶信息中心研究员,生于1942年2月,1967年2月毕业于中国人民解放军军事电信工程学院无线电工程系。长期从事舰船导航系统的研究工作。曾在天津航海仪表研究所工作过,为我国的船舶陀螺仪表、加速度计、惯性导航系统和综合导航系统的研究与发展做出过积极贡献。发表过几十篇相关专业的论文,参加主编了《惯性技术手册》一书。获得过国家科技进步三等奖1项和部级科技进步二等奖2项、三等奖2项等奖励。夏日的一天,本刊记者对张研究员进行了专访。     

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。     

“阿波罗”宇宙飞船无平台惯性系统特性的测量和预报

在包括有陀螺稳定平台组成的稳定、控制和导引的主要系统的同时,“阿波罗”宇宙飞船的登月舱还备有应急的无平台惯性系统。此控制系统的研制开始于1964年。1969年3月在“阿波罗一9号”宇宙飞船飞行时,无平台惯性系统曾进行了考验。这次飞行是在未来的捷联式惯性导航系统设计道路上重要的一步。曾表演了无平台惯性系统的工作效能,并消除了对在飞行器机动时这种系统准确性的怀疑。在这次和以后几次的飞行中,证实了这种导航系统误差的分析方法和所运用的设计原理的正确性。     

车载定位定向技术应用现状

简要论述了车载定位定向系统现有技术及对其未来发展的展望,包括各大卫星导航系统和惯性导航系统。描述了定位定向导航系统相关的三个关键技术。