一种姿态测量装置在迫击炮上的应用

由于迫击炮后坐力大,自身稳定性差,射向保持需要其他设备辅助,因此,设计了一款利用MEMS传感器的姿态测量装置,在迫击炮实施瞄准、射击的过程中,作为稳定的辅助设备对外提供迫击炮的相对方位角、水平姿态信息等,从而构成了稳定的坐标系统,用来定位原射击位置,并且能够用来修正火炮射向和射距,保证本次射击过程中的精度.对整个装置的设计过程进行了叙述,包括总体方案设计、算法方案设计、硬件设计、软件流程设计等.     

激光四光束与 PSD 测量运动物体瞬时位置姿态系统的研究

介绍了一种新的光学非接触测量的方法。采用激光四光束与位敏元件 (PSD)测量物体的位置、角度 ,从而确定运动物体某一瞬时的位置姿态。对系统内部结构与信号处理进行了分析研究。实验证明 ,该测量系统具有测量精度高 ,重复稳定性好 ,系统响应速度快 ,测量范围宽等优点 ,且结构紧凑 ,制造成本低 ,应用前景相当广泛。     

用光测图像确定空间目标俯仰角和偏航角的中轴线法

提出了一种用电影经纬仪等光测设备获得的图像确定火箭等空间轴对称目标的俯仰角和偏航角的新方法——中轴线法 ;并对此方法进行了误差分析。此方法利用了目标图像上的大量信息 ,测量精度高。采用了间接的方法提取目标的中轴线 ,避免了多相机目标匹配的问题     

编队飞行相对位置姿态测量算法及实验

阐述了利用GPS实现编队飞行相对位置、姿态确定的基本原理。建立了相应的数学模型,比较分析几种不同的方案,并对相对位置、姿态确定中各种误差源及其影响进行分析。建立了一个实验系统,对算法进行验证,提出编队飞行的理论分析,算法研究,系统实现的几个研究思路。     

微小型飞行器多传感器融合容积姿态估计北大核心

针对微机电系统(MEMs)陀螺仪精度低、噪声大且误差随时间累积的问题,扩展卡尔曼滤波(EKF)线性化误差的问题和无迹卡尔曼滤波(UKF)时间耗费大的问题,提出了一种欧拉角容积卡尔曼滤波(CKF)姿态估计方法。建立了欧拉角姿态运动学模型,以姿态角为状态量、加速度计和磁强计输出解算得到的姿态角为观测量,采用容积数值积分理论来计算非线性函数的均值与方差,实现了多传感器辅助的微小型飞行器(MAVs)CKF姿态估计方法。仿真结果表明:估计精度方面,CKF与UKF相当,优于EKF;滤波稳定性方面,CKF与UKF相当,显著优于EKF;时间耗费方面,CKF优于UKF。     

光纤陀螺技术及其发展动态

论述了光纤陀螺基本原理、分类、性能特征、主要关键技术.介绍了提高光纤陀螺综合性能的方法措施.并结合军、民两大领域的应用,分析光纤陀螺的发展动态与发展方向.     

基于欧拉角观测模型的航天器姿态确定方法

针对基于乘性误差四元数的EKF姿态确定技术,系统研究了姿态敏感器常用的欧拉角观测模型,从两个方面证明了目前许多文献中所构造的欧拉角误差相对于误差四元数矢部的测量灵敏度矩阵存在缺陷,从理论上剖析了这一问题的成因,并推导了正确的测量灵敏度矩阵形式,数值仿真进一步验证了本文的结论。     

控制力矩陀螺的动态扫描成像卫星姿态控制

针对卫星动态扫描成像任务中的姿态控制问题,建立卫星姿态动力学模型,分析动态扫描成像任务对姿态控制的特殊需求。结合动态扫描成像任务需求提出一种典型的姿态机动方案,对姿态机动过程所需控制力矩进行估计。基于期望力矩和星体实时姿态设计一种俯仰机动控制律,并提出五棱锥构型陀螺群的操纵方案。针对某动态扫描成像任务卫星,对提出的控制律进行数值仿真。仿真结果证明所提方案可以满足卫星动态扫描成像的姿态控制要求。     

光纤陀螺惯性导航算法及其仿真

针对角速率和比力输入时的惯性导航算法进行了深入的研究。对高动态环境下的不同的姿态更新算法进行了对比研究,提出了一种新的速度和位置更新中的转动补偿算法,它将低动态和高动态(划船效应和涡卷效应)转动效应合二为一进行修正。并对系统算法进行了计算机仿真研究,最后给出了仿真结果。     

平方根Spherical Simplex UKF在飞船姿态估计中的应用

提出了一种用矢量观测来估计飞船姿态的平方根spherical simplex unscented卡尔曼滤波算法。该算法将spherical simplex unscented变换与unscented卡尔曼滤波结合起来,与采用scaled unscented变换的unscented卡尔曼滤波相比,具有更低的计算量。其平方根形式由于协方差阵的半正定性,拥有更好的数值稳定性。飞船的姿态运动学描述采用了四元数,而用广义罗德里格斯参数来克服卡尔曼滤波过程中的四元数归一化误差。仿真结果表明,该算法比标准扩展卡尔曼滤波具有更低的姿态估计误差及更快的收敛率。