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- 基于IMU捷联惯导技术的巷道掘进机测姿系统研究
- 2025年
- 为提升巷道掘进机定位导航精度和掘进施工效率、降低工人劳动强度、提高巷道成形质量,在没有卫星导航信号辅助的情况下,煤矿巷道掘进机的姿态检测是实现其智能、安全、高效、精准作业的关键。采用低成本的惯性测量单元(IMU)捷联惯导单元,通过研究悬臂式巷道掘进机测姿简化模型和测姿方法,设计悬臂式巷道掘进机测姿系统,实现巷道掘进机姿态的实时计算。模型能够快速、准确地计算出掘进机姿态角及位置结果,实现煤矿综合采掘面恶劣环境下的掘进机姿态及位置的在线监测。
- 许名熠廖敏辉黄炳王帅何志敏王元鹏
- 关键词：巷道掘进机智能化
- 基于嵌入式技术的舰船捷联控制系统基准设计
- 2024年
- 舰载武器射击精度受到战场环境和气候条件的影响较为显著,舰船的主惯导系统无法解决不同位置武器的实时姿态测量问题。本文对分立式舰载捷联基准系统的结构及工作流程进行研究,提出了一种基于ARM+DSP嵌入式技术的舰船捷联控制系统基准设计方案,设计硬件系统结构,分析闭环光纤陀螺的结构和工作原理,最后对系统进行俯仰角和横摇角的测试,测试结果表明,系统具有较高的测量精度和稳定性。
- 周银祥
- 关键词：嵌入式光纤陀螺
- 基于MEMS器件的捷联惯性导航仿真研究
- 2024年
- 基于MEMS陀螺仪和加速度计的工作特性,介绍捷联惯性导航系统姿态解算方法,通过对器件的姿态、速度、位置进行更新算法,之后利用载体运动得来的数据用Matlab捷联惯性导航程序进行仿真,再利用与组合导航程序进行整体对比。试验结果表明,论文方法能较为准确分析载体各参数信息,具有一定参考和使用价值。
- 罗昊王直
- 关键词：捷联惯性导航姿态解算MATLAB
- 捷联惯导系统IMU误差特性分析
- 2024年
- 为了优化捷联惯导系统惯性测量单元性能,首先,从惯性导航系统工作原理出发,细致梳理捷联惯导误差模型,对惯性测量单元常见误差源分类,重点分析主流民航客机机型捷联惯导惯性测量单元的误差特性;然后,对由5个直线段和4个转弯组成的矩形起落航线,在无误差的理想模式和设置导航级捷联惯导惯性测量单元误差参数模式,分别进行轨迹仿真;最后,在飞行轨迹的姿态、速度、位置误差三维方向对比分析。结果表明,IMU误差诱使飞行轨迹随时间有偏离趋势,高度误差波动始终非常平稳,水平方向误差在一定时间后大幅度发散,表现出惯性导航性能的固有缺陷,即误差随时间的推移逐渐累积,会在一段平稳时间后呈发散趋势。因此在实际使用惯导中可以使用特殊的算法和硬件平台以延长误差发散之前的时间,也可以通过与GPS等数据进行组合导航的方式抑制其发散趋势。研究结果为进一步进行组合导航算法优化奠定基础。
- 徐开俊董韵杨泳孔令兵魏阳
- 关键词：捷联惯导惯性测量单元
- 相控阵雷达导引头捷联解耦数字平台设计
- 2024年
- 相控阵雷达导引头以其在探测、抗干扰等方面的优势,成为导引头发展的重要方向。为了隔离平台扰动对波束指向的影响,实现导引头的高精度测量和跟踪,本文设计了一种捷联解耦数字平台,将导弹姿态信息前馈至导引头的角跟踪系统,使导引头通过移相器控制波束指向反方向旋转到导弹旋转前的方向,以此达到波束指向在惯性空间的稳定,实现弹体姿态去耦的目的。并在Matlab中进行了置位回路和跟踪回路的建模仿真,验证了该数字平台的正确性及有效性,并且在典型扰动频率的隔离度指标能够满足工程要求。
- 杨开阮聪赵丹李耀军
- 关键词：相控阵导引头
- 一种十表冗余激光陀螺捷联惯组标定方法研究
- 2024年
- 针对十表冗余激光陀螺三自捷联惯组(包含5只陀螺和5只加速度计)的标定问题,推导给出了标定模型以及标定方案。将十表冗余惯组划分为直表X\Y\Z和斜表S\T两组,直表采用系统级标定方法,建立关于标定误差模型的状态方程,以导航速度误差作为量测,通过Kalman滤波估计标定误差参数;以直表标定结果作为参考,进行斜表的分立式标定,分别建立了加速度计、陀螺标度系数和陀螺漂移的标定模型。最后,结合19位置系统级标定方法和分立式标定方法完成了十表冗余激光捷联惯组标定,结果显示标定结果正确,分析了标定误差特性。
- 邵慧超严恭敏陈珑张橙
- 关键词：KALMAN滤波
- 基于RBF神经网络与SLAM的全捷联导引头定位研究
- 2024年
- 针对全捷联导引头探测器和IMU传递函数的需要进行相位匹配的问题,利用在线学习的RBF神经网络进行相位匹配算法设计,利用Z变换进行离散化处理;针对全捷联单模和多模导引头的相位匹配算法进行了设计与分析,并通过Matlab/Simulink联合仿真实验验证了算法的效果。同时,结合SLAM系统进行同时定位矫正,提升导弹的定位精度与全捷联导引头的导引准确度。
- 王嘉楠彭晓乐王之昊
- 关键词：相位匹配RBF神经网络
- 基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法被引量：1
- 2024年
- 为提高捷联惯导在高动态条件下的姿态解算精度,基于等效旋转矢量泰勒级数展开法,提出一种基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法。以正弦函数拟合载体运动角速度,考虑Bortz方程高阶项的影响,对陀螺角增量表示的旋转矢量进行泰勒六阶展开,对比旋转矢量不同形式表达式求得误差补偿系数。在MATLAB平台上,以圆锥运动与大角速率转动并存环境作为仿真条件,对所提算法与传统算法进行对比仿真分析。仿真结果表明,在小半锥角低频圆锥运动伴随高速角速率转动情况下,所提算法性能较好,当半锥角为0.5°、角频率为2.26πrad/s、常值角速率为5.30 rad/s、姿态解算周期为0.02 s时,所提正弦函数拟合三子样旋转矢量算法与传统扩展形式频率级数/显示频率三子样圆锥算法相比误差降低了2个数量级。
- 路永乐杨杰孙旗罗毅肖轩刘宇
- 关键词：高动态
- 基于AFCKF的捷联旋转弹视线角速率滤波算法
- 2024年
- 针对捷联旋转弹输出的视线角速率与姿态误差强耦合的问题,提出一种基于自适应渐消容积卡尔曼滤波(AFCKF)的方法。为实现弹目视线角速率的解耦,考虑弹目相对运动特性,构建包含末制导段视线角速率估计模型的状态模型,并根据几何关系建立了包含弹目视线角和姿态角的量测模型。为解决旋转弹下传统CKF视线角速率估计结果的发散导致滤波失效,引入基于残差序列的渐消因子对预测状态协方差进行调节以快速收敛估计结果。为验证AFCKF的有效性,考虑姿态角和量测角的典型干扰。仿真结果表明,所提方法的视线高低角速率估计误差均值、方位角速率估计误差均值分别为传统EKF的30.41%和42.18%,有效提升了旋转弹视线角速率估计的精度。
- 夏书涵范军芳纪毅王伟陈仕伟马乾才
- 关键词：旋转弹捷联导引头非线性滤波
- 一种弹载单轴旋转式捷联惯导系统在架标定方法
- 2024年
- 捷联惯导系统经长时间存放,其模型参数相对实验室标定值会产生较大变化,导致系统无法满足导航精度要求。为适应弹载捷联惯导系统长期稳定使用的需求,降低定期标定的保障成本,提出了一种弹载单轴旋转式捷联惯导系统在架标定方法。该方法通过分析不同机动状态与惯导待标定参数的激励关系设计标定路径,采用状态变换扩展卡尔曼滤波(STEKF)估计各状态量,并在计算速度观测量时考虑了外杆臂误差的影响。仿真结果表明,该方案可在10 min内实现陀螺仪和加速度计零偏以及刻度因数的标定,且在有振动噪声干扰的情况下,STEKF模型的估计精度优于卡尔曼滤波(KF)模型。STEKF模型估计得到的状态量相对误差均小于15%,加速度计各项参数相对误差均小于8%。通过外场试验验证,该标定方法可较准确地标定出惯导零偏和刻度因数。
- 张玉格吉云飞向政
- 关键词：可观测度
