简介：以捷联式稳定平台为研究对象，介绍了两轴稳定平台工作原理及其组成。建立稳定平台位置和速度闭环的控制系统数学模型，推理得出分段PID控制算法。为提高系统的响应速度和跟踪精度，引入基于角度和角加速度补偿的前馈控制算法。对前馈补偿的稳定平台控制算法进行了试验验证，结果表明前馈控制应用在捷联式稳定平台中可提高系统的响应速度和跟踪精度，满足了任务要求。

简介：旋转式光纤捷联惯导系统的误差效应研究关乎系统的设计和精度的提高。在建立惯性元件误差模型的基础上,分析了系统的旋转调制原理,推导了惯性元件的零偏、安装误差、标度因数误差和随机误差在单轴单方向旋转下产生的误差效应,仿真研究了转速大小对系统精度的影响。结果表明,旋转调制可以有效补偿与转动轴垂直方向惯性元件的零偏,且转速越大效果越好;旋转调制会引入额外的标度因数误差效应,且转速越大误差越大。在设计旋转式捷联惯导系统时,要求惯性元件的标度因数误差和安装误差尽可能小,并且转速不宜过大,采取正反旋转相结合的方式可以取得更显著的误差补偿效果。

简介：从分析惯性器件量化误差产生的机理入手,建立了含量化噪声的捷联惯导系统误差微分方程,并用该方程的离散形式研究了系统误差方程中量化噪声的统计特性(功率谱密度的计算问题).最后通过数值实例,定量分析了量化噪声对系统精度的影响和量化噪声建模不当引起的模型误差.

简介：捷联惯性测量单元较“平台式”惯性测量单元在功能上有新的突破，即前者能实现三维定位，后者只能实现水平二维定位。人们常提及的捷联惯性测量单元是指多陀螺多加速度计的测量单元，即测量过程中用线性加速度计测量运动体的线性加速度，用陀螺仪测量运动体转动角度、角速度或角加速度的测量装置。该类惯性测量单元造价昂贵，针对此，人们在利用多个线性加速度计的适当组合还可以测量运动体的转动角速度甚至转动角加速度等角度信息原理的基础上，提出了无陀螺多加速度计捷联惯性测量单元和单陀螺多加速度计捷联惯性测量单元的实现方案。

简介：姿态算法是捷联惯导系统算法中的一个重要组成部分，解算姿态阵相当于建立起数学平台，其精度对捷联惯导系统的精度影响很大。该文就实际应用，对欧拉角法、方向余弦法、四元数算法、罗德利格参数法、优化旋转矢量算法及一种改进的递推旋转矢量算法做了分析，并在典型圆锥运动输入下，对后五种算法进行了仿真，为姿态算法的研究提供了参考。

简介：针对目前使用的磁罗经体积重量大,消差操作依赖人工进行的不足,提出一种能够自动测校误差的数字式磁罗经系统.利用椭圆假设求解数字磁罗经的自差及相应的误差补偿方法,同时基于GPS信号的辅助,将船舶位置信息引入描述地球地磁磁差的八阶泰勒多项式中,得到在不同位置时的磁差修正值.然后经过计算机处理求得真实航向,完成对数字磁罗经的自动消差.

简介：提出了利用捷联式光纤陀螺进行水下管道三维形变的测量方法,对这一方法的测量原理进行了详细阐述,并利用坐标转换、姿态矩阵求解、形变的计算等方法给出了详细的数学模型及算法.另外,针对惯性传感器和测量系统给出了减小误差的措施,以提高测量精度.

简介：本文对典型圆锥运动和等效旋转矢量法进行了较为详细地分析并进行了仿真，仿真结果表明旋转矢量法可以有效抑制不可交换误差，提高姿态算法的精度。典型圆锥运动是一个过于理想的模型，本文选用更具有通用性的Ｊａｃｏｂｉａｎ椭圆函数作为输入信号，给出了评价算法的方法并对其进行了仿真

简介：传统外阻尼惯导系统以外速度作为辅助参考,但在仅能提供外定位参考的条件下,为了避免由定位信号差分求取速度时造成噪声放大负面效应,推导了基于定位误差的罗经初始对准算法,并将它与捷联惯导姿态解算相结合,得到定位阻尼捷联惯导算法。该算法具有计算量小和稳定性好等优点,但与Kalman滤波组合导航相比,也有它自己的应用条件并存在一些不足之处。最后,利用GPS定位和激光捷联惯导系统进行了车载试验,验证了所提算法的有效性。

简介：给出了激光陀螺捷联惯性组合(IMU)的误差模型,研究了一种利用双轴带温控箱速率转台的参数标定方法,标定出了IMU在各种环境温度下的模型参数,通过温度补偿有效地减小了IMU的导航误差.试验结果表明:该方法标定精度较高,适用于中等精度IMU的参数标定.

简介：针对弹载捷联惯导系统在发射前需进行标定的问题,提出一种简易在线标定方案。此方案不需要将惯性器件从弹体上拆下来,且不需要车体进行复杂的机动,而是以车载主惯导提供的精确速度及姿态信息为基准,利用炮车的常规机动方式加上野战行进时沿x轴、y轴方向的俯仰、横摇角运动对器件误差的激励作用,采用系统级标定法对惯性器件误差参数进行在线标定。理论分析及计算机仿真结果表明,该标定方法能够有效完成对弹载捷联惯导系统的在线标定,且方案简单易行,具有较强的现实应用价值。

简介：捷联惯导系统的精度是导航的关键。传统的捷联惯导算法受惯性传感器更新速率限制,其精度和实时性在高动态下受到极大影响。在研究传统捷联惯导算法的基础上,建立了统一的捷联惯导微分方程,并提出了基于一次采样的四阶龙格库塔捷联算法,降低了惯性器件采样频率对捷联解算周期的限制。利用设计的基于DSP的半物理仿真系统验证表明,该算法能有效满足高动态下捷联惯导算法的实时性要求,定位精度提高约1倍,具有重要的工程应用价值。

简介：──本文通过对液浮陀螺及石英加速度计的误差分析，建立一种机载导弹动基座对准及校正的新数学模型，即利用大维数卡尔曼滤波器完成捷联惯性导航系统调平、对准及陀螺加速度计误差参数估计。理论分析与仿真结果表明，状态与偏差联合的卡尔曼滤波器，在满足一定条件情况下，具有较好的收敛性和稳定性。

简介：温度效应是制约激光捷联系统惯性器件性能提高的重要因素。通过大量温度试验，结合陀螺和加速度计的温度误差特性分析，得到一种工程适用的温度模型；分别对各个惯性器件进行温度误差补偿，提高了系统精度。试验结果表明：该模型不仅改善了高低温状态下系统的性能，而且也适用于大变温率或大范围温度变化环境下的导航系统。温度补偿后，系统的导航定位精度平均提高了近40％。

简介：圆锥误差和量化误差是激光捷联惯性导航系统姿态解算误差的两个最主要的误差源.从分析圆锥误差产生的机理出发,分别分析了以角度和角速度为计算参数的圆锥误差补偿算法,并对量化误差对圆锥误差补偿算法的影响进行了研究.通过理论分析和数字仿真,得出在实际工程应用中,采用角速度为输入信息的激光捷联惯性导航系统姿态算法应该在考虑量化误差的情况下,采用以角速度为计算参数的圆锥误差补偿算法.

简介：传统的捷联惯性导航算法求解比力积分项采用了一阶近似方法，近似误差对高精度导航应用的影响是不可忽略的。为消除近似误差，提出了一种改进的捷联导航算法。在惯性坐标系中，将地速分解为比力地速与重力地速两部分，求出了能够完全补偿动态误差的比力积分变换项解析表达式，在此基础上得到了比力地速的精确解，并将其求解方法扩展应用于重力地速，在不改变传统导航算法实现框架的前提下，设计了高精度的捷联惯性导航算法。改进导航算法的精度与对偶四元数导航算法一致，而其实时性却与传统导航算法相当，获得了整体性能上的优势。

简介：针对Kalman滤波器在捷联惯导系统（SINS）初始对准中的应用，系统分析了Kalman滤波器参数（包括估计误差协方差阵初值P0，模型噪声方差阵Q和量测噪声方差阵R）选取对系统状态变量的估计精度和收敛速度的影响。采用协方差性能分析法，进行了Kalman滤波器参数优化仿真，仿真结果表明：调整扁的取值可改变状态变量估计的收敛速度，调整Q或R的取值，既可改变状态变量（尤其是陀螺误差）的收敛速度又可改变它们的估计精度。综合考虑时，局的取值要比真实值大一些，Q和R的取值要比真实值小一些，这样既可缩短陀螺误差和加速度计偏置误差的估计时间，又可提高它们的估计精度。文中还给出了使滤波器正常可靠工作的P0、Q和R参数的范围。

简介：针对光纤陀螺误差的特点，研究了陀螺误差源在惯性导航系统的传播机理与传播过程。根据捷联惯导误差方程，推导了四元数漂移误差与角增量误差的关系，重点研究了随机游走误差和导航姿态误差的统计关系。通过实验和仿真，分析了随机误差（白噪声和有色噪声）对导航精度的影响。研究结果表明，光纤陀螺随机游走误差不影响导航精度。

简介：惯性器件标定一般都必须对北和调平,以消除地速及重力加速度的影响,但是不适合在靶场及其它野战环境下。根据激光捷联惯导系统的误差方程,在激光捷联惯性组合不水平指北情况下,通过12位置的标定方法,抵消地速及重力加速度的影响,从而得出加速度计的误差参数和激光陀螺的常值漂移;然后通过单轴转台,标定出陀螺的安装误差和标度因数;最后分别在引北调平和在不水平指北的12位置下对激光捷联组合进行标定,并对实验精度进行对比,两者误差比较小,认为此方法可以满足激光陀螺捷联系统的标定要求。本方案利用最少的测试位置,得到了所有需要的信息,利用率高。

简介：结合实际系统陀螺输出为不等间隔角速率信号且时间间隔已知的特点，将陀螺输出数据的时间间隔引入定时增量算法，提出了一种梯形积分增量算法。为补偿圆锥运动误差，推导了不等间隔角速率输出时的旋转矢量二子样算法，并在典型圆锥运动条件下，将本算法与甚童的捷联姿态算法进行比较。结果表明：在陀螺输出为不等间隔的角速率信号时，不等间隔的等效旋转矢量算法具有一定的优越性。