惯性航向姿态系统初始对准仿真

惯性导航系统在使用前要进行初始对准,即建立导航坐标系.分别对粗对准和精对准进行了研究.粗对准就是由三个姿态角来得到初始姿态矩阵的过程.精对准就是卡尔曼滤波法.在静基座下对陀螺和磁罗盘组合的系统建立了十一维状态的模型,采用改进卡尔曼滤波方法进行精对准仿真研究,采取渐消记忆卡尔曼滤波以克服滤波发散.仿真结果表明,该滤波方法用于航向姿态系统对准具有较好效果.     

捷联式稳定平台的建模与仿真

平台稳定是动中通系统的核心问题.按敏感元件的安装位置不同可以把稳定平台分为自稳定平台和捷联式稳定平台.对捷联式稳定平台进行了分析,分别推导了数学模型和误差模型.最后通过Matlab仿真,直观地给出了捷联式稳定平台的稳定特性和误差特性.这些特性,可以为动中通稳定方案的选择中提供依据.     

捷联惯导大失准角误差模型在快速传递对准中的应用

针对快速传递对准中主子惯导相对姿态存在大角度的情况,推导了捷联惯导大失准角误差模型.该模型采用欧拉角表示姿态误差,并用欧拉运动方程准确描述其传播规律.鉴于该模型中的姿态观测方程是复杂的非线性函数,采用无需求导的UKF算法,并采用奇异值分解(SVD)解决方差阵的病态问题.仿真结果表明,该算法在小角度误差条件下滤波精度优于线性模型,并且适用于大角度误差条件.     

惯导速度信息辅助的被动雷达导引头量测误差抑制方法

针对被动雷达导引头由于受空间限制测角精度不高的问题,提出了一种基于弹目信息状态变量的扩展卡尔曼滤波方法。通过弹目信息状态变量(弹目距离、弹目视线方位角、弹目视线俯仰角)描述弹目相对位置信息,利用惯导速度信息构建基于弹目信息状态变量变化率的弹目相对运动模型。所提方法充分利用信息资源,抑制导引头量测随机误差,对于提高导弹的打击精度和攻击效果,具有重要的实际应用价值,仿真试验证明该算法的有效性。     

捷联惯导初始对准中H_∞滤波器参数优化研究

对H∞滤波在捷联导航系统初始对准中的应用进行了研究。通过仿真和实验验证了滤波器在初始对准中的性能,并对如何设置参数进行了研究。结果表明,H∞滤波在参数选取合适的情况下方位角收敛速度比卡尔曼滤波快。当参数选取不合适的时候,H∞滤波会发散。虽然H∞滤波可能提高方位角收敛速度,但它自身的鲁棒性可能被削弱。因此,在实际系统中,必须选取合适的参数以保证滤波器的稳定性和初始对准的速度。实际使用过程中,先把参数设置为一个很小的值,再逐步调大以寻找临界值来获得最优的性能。     

高精度传递对准仿真用飞行轨迹设计

高精度且逼真的飞行轨迹是传递对准仿真各环节有效实施的前提。目前仿真采用的飞行轨迹或缺乏逼真性,或精度不高,很难满足传递对准仿真的要求。通过对战机飞行原理及传递对准仿真用轨迹特征分析,建立飞行轨迹生成模型,设计出高精度轨迹产生算法,实现了VC++环境下的飞行轨迹生成软件。通过对算法分析及实例仿真,验证了软件能够灵活产生各种供传递对准使用的飞行轨迹,且数据产生速度快、精度高,符合传递对准仿真的需求。     

强跟踪扩展卡尔曼滤波及其在捷联惯导初始对准中的应用

针对在模型失配和观测噪声干扰情况下常规滤波器出现精度下降甚至是发散的问题,提出了基于自适应多重渐消因子的改进方法,即通过计算新息序列协方差的估计值确定多重渐消因子,提高当前观测量对滤波器的修正作用。仿真及实测实验结果表明:该算法可以有效抑制滤波发散,同时保证其快速收敛以及高精度估计。     

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.     

车载定位定向技术研究

为了提高车载定位定向技术的精度,在数据融合理论的基础上,以一种新的角度实现各种技术的组合。针对速率捷联、里程计、高程计等各技术的特点,以速率捷联技术为主,里程计与高程计为辅助,提出各种组合模式。速率捷联发散的高度通道与高程计组合,形成二阶阻尼测高系统,使测高误差降至1 m以下。用加速度计定期校正里程计标度因子,阻尼了速率捷联和里程计不断增大的定位误差,使最大定位误差降到21″。通过对多种车况的仿真可知,这种组合模式使3种技术取长补短,达到了较高的车载定位定向精度。     

捷联惯导惯性系动基座对准算法研究

针对船载等晃动基座环境,利用多级低通FIR数字滤波器和过渡的惯性坐标系,实现了惯性系动基座对准。分析表明,对准精度取决于等效的东向陀螺漂移大小以及FIR滤波器组的特性,该方法的对准时间长短取决于FIR滤波器组的阶次,并从原理上解决了大失准角问题。实验结果表明:惯性系对准新方案的对准精度与传统罗经方法精度相当,但新方法收敛更快,而且适用于任意失准角。