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  • 简介:研究了多传感器信息融合技术在地形辅助/惯性/GPS组合导航系统中应用,并在此理论基础上,采用一种新仿真方法研究该组合导航系统,即采用多种高级语言混合编程,对该组合系统进行可视仿真.仿真结果表明:采用联合滤波器地形辅助/惯性/GPS组合系统具有较高导航精度,最终达到可视仿真研究目的,从而对组合系统性能研究起到了积极推动作用.

  • 标签: 组合导航系统 可视化仿真 信息融合 联合滤波器 TAN/INS/GPS 航空导航系统
  • 简介:为了实现光纤陀螺组合小型、低成本和高精度,进行了三轴一体光纤陀螺样机研制。该样机包括光学表头和陀螺解算电路两部分,其中,三个安装在三维空间正交支架上敏感线圈共用一个光源,并且和其它独立光学器件组成光学表头。陀螺解算电路由一块FPGA芯片处理三路探测器输出信号,输出与角速度成正比数字信号。与传统光纤陀螺组合相比,三轴一体光纤陀螺组合结构缩小60%,成本降低20%,功耗降低一倍,但制作工艺较复杂。经过测试,其性能和单轴陀螺相当。此项研究技术可广泛应用于对体积要求严格战术型号上。

  • 标签: 光纤陀螺 信号处理 三轴一体化 线圈
  • 简介:本文讨论了测试转台全数字系统设计方法,并成功地应用于某型单轴测试台。实验结果表明,全数字控制系统设计能够有效避免模拟控制中积分漂移和无刷力矩电机干扰噪音,可保证位置控制精度达到±1",最低平稳速率达到0.0001deg/s。

  • 标签: 测试转台 数字控制 系统设计
  • 简介:以近空间尖前缘高超声速巡航飞行器研制为背景,作者在前一阶段采用模型理论分析方法,陆续研究了沿微钝前缘驻点线化学非平衡流动和气动加热相似律,文章是上述研究综合回顾和深化讨论.稀薄条件下,驻点附近流动和传热出现一系列与连续流动模型不同新特征,超出了经典气动热预测理论适用范围.作者建立了一个沿驻点线能量传递和转化广义模型,并分别推导了具有实际物理意义边界层外离解非平衡流动判据和边界层内复合非平衡流动判据.基于这些判据构建了预测非平衡流动驻点气动加热桥函数,并讨论了稀薄非平衡真实气体流动和气动加热相似律,发现新型近空间尖前缘飞行器遭遇气动热环境不同于传统大钝头航天器再入问题,传统天地换算相似准则将会失效.这些理论分析结果可为稀薄非平衡化学反应流及气动加热实验和计算提供一个标模检验手段.

  • 标签: 稀薄气体效应 真实气体效应 化学非平衡流动
  • 简介:讨论了一种适用于双轴测试转台全数字控制系统结构。该系统采用了多单片机并行实现主从分布式控制方法,不仅大大简化了系统硬件设计,提高了可靠性;而且其控制器完全由软件来实现,易于实现模拟电路难以实现复杂控制规律;同时也为在不改变硬件前提下进一步扩展系统功能,改善系统动、静特性提供了基础。实验表明,文中提出全数字控制系统结构完全能满足双轴测试转台控制需要。

  • 标签: 测试转台 数字控制
  • 简介:针对传统压电型声矢量传感器无法兼顾小体积与高灵敏度问题,利用MEMS电容加速度计作为拾振器,实现矢量传感器小型设计。首先采用机电类比分析方法得到内置加速度计刚硬球体声致振动响应;然后进行硅微电容加速度计选型和参数分析、设定,并设计制作了一只二维球形矢量传感器样机;最后对样机进行了参数测试,结果表明两矢量通道均具有良好方向性,声压灵敏度分别为?185dB和-186dB(1kHz,0dBref1V/μPa),通道间相位差与理论值保持一致,验证了利用MEMS电容加速度计设计矢量传感器可行性。

  • 标签: MEMS电容加速度计 声矢量传感器 小型化设计 机电类比
  • 简介:针对亚轨道可重复使用运载器(SRLV)应用需求,在将卫星投送到预定轨道同时确保SRLV安全返回前提下,对基于记忆原理轨迹/总体参数一体优化方法进行了研究。记忆优化算法是一种具有全局收敛性随机搜索方法,每次搜索试探解优劣状态由记忆元来存储。利用记忆原理记忆增强和遗忘规律来衡量优化搜索过程中试探解状态,并以燃料最省作为优化指标。同时采用三种不同搜索策略,实现对试探解随机搜索,避免陷入局部极小问题,并以此来提高搜索速度。仿真表明:卫星入轨速度偏差小于2m/s,高度偏差小于10m,轨道倾角偏差小于0.0001°。SRLV最终与着陆场位置偏差小于100m,速度偏差小于5m/s。相较于传统轨迹优化方法,新方法适用于复杂轨迹/参数一体优化问题,搜索速度快,求解精度高,有利于算法在工程实际中应用与推广。

  • 标签: 亚轨道可重复使用运载器 一体化优化 记忆原理 试探解 随机搜索
  • 简介:基于传统小卫星对轨道和姿态参数确定采用分别计算复杂模式,提出了一种利用地磁场和天文信息同时确定卫星轨道和姿态参数新方法.首先通过分析小卫星轨道动力学J2模型和卫星姿态动力学模型,建立系统状态方程.其次将三轴磁强计与地磁场模型参考值矢量作差,分析微分差值与状态变量数学关系,建立定位/定姿观测方程.利用星敏感器提供高精度姿态信息,建立定姿观测方程,同时利用星敏感器间接敏感地平观测折射恒星,建立定位观测方程.最后提出基于信息融合先进滤波算法,并通过对多种导航模式进行数值仿真及结果分析,论证所设计一体方法提高了系统定轨/定姿精度和可靠性.

  • 标签: 三轴磁强计 天文导航 轨道姿态一体化 信息融合
  • 简介:描述了一种惯导辅助基于GPS航向姿态参考系统设计与实现,主要工作包括两个方面:第一,采用最小二乘方法和乔里斯基分解,基于基线长度约束设计并实现了实时GPS定姿系统;第二,采用低成本光纤陀螺辅助GPS定姿系统,提出了基于姿态角约束多分辨率方法,用于在GPS定姿失败情况下,正确求解载体姿态.该系统经过船载航行实验,证明完全能够达到实时计算,在基线长度为3m条件下,航向角精度优于0.1°.

  • 标签: 0PS 姿态确定 载波相位 惯导辅助 航向姿态参考系统
  • 简介:将GPS定位航位推算(DR)技术结合起来,可以用于车辆定位和导航中.但是现有的航位推算设备都需要用角度传感器测量车辆行驶方向,在实际应用中存在很多不便而且性价比不高.为解决这一问题,通过研究设计了只使用速度传感器就可以进行航位推算设备,并对设备工作原理、体系结构和基本算法进行了介绍.通过对模拟实验数据进行分析,证明了这种航位推算方法可以很好地弥补GPS导航定位不足.

  • 标签: 航位推算 车辆 行驶方向 导航设备 速度传感器 DR
  • 简介:故障树在设备故障诊断中被广泛应用.当系统复杂度较大时,故障模式和故障树分支会剧烈增加,故障现象和故障原因因此出现复杂关系,这必然给故障检测和诊断推理带来极大困难.在故障诊断中引入一种新的人工智能方法,即蚁群算法,可以确定故障树最优检测次序,并指导系统多故障状态决策.由于该方法具有平行性、鲁棒性等特点,可以很好地解决前面所提问题.仿真结果显示,在故障树中采用该新方法可行、有效.

  • 标签: 蚁群算法 故障诊断 故障树 最优检测次序 故障模式 惯性导航设备
  • 简介:准确地给出激波位置信息对于激波装配极为重要.但是,在使用计算流体力学(computationalfluiddynamics,CFD)方法模拟复杂流动时很难准确地给出激波位置.根据激波捕捉得到流场信息确定激波位置往往带有极大误差,在定常问题模拟中,这种误差可以随着迭代逐渐消除,然而在非定常问题模拟中,这种误差往往会积累甚至导致计算崩溃.文章将基于特征线理论激波辨识技术应用到激波装配中,根据已有流场信息准确判断激波位置.对于定常问题,该方法应用加速了收敛速度;对于非定常问题,该方法应用可以极大地避免初始误差产生.

  • 标签: 激波装配 激波辨识 非结构动网格 计算流体力学
  • 简介:方柱绕流是典型钝体绕流问题,蕴含了丰富流体力学现象,对这类流动准确预测面临着诸多挑战.采用自主发展大涡模拟程序,对来流Mach数M=0.3,Reynolds数尺eD=22000绕孤立方柱流动进行了细致模拟,亚格子模型使用动力涡黏模型.对计算结果分析表明,大涡模拟所得平均流场及Reynolds应力分布与已有实验数据和直接数值模拟结果均吻合较好,验证了预测结果可靠性;在此基础上对瞬态流场进行了研究,展示了计算条件下方柱绕流分离转捩及尾迹区旋涡交替脱落形成Karman涡街全过程,为更细致流动机理探索奠定了基础.

  • 标签: 孤立方柱 大涡模拟 非定常分离 转捩 旋涡脱落
  • 简介:本文讨论了三相交流陀螺马达电源工作原理。根据主要技术指标的要求,设计了陀螺马达电源,给出了该电源各个组成部分线路设计,解决了研制中出现电源振荡问题,论述了该电源设计特点,给出了使用结论

  • 标签: 三相电源 线路设计 陀螺马达
  • 简介:本文提出了一种用于车辆导航地图匹配算法。通过对卡尔曼滤波后模型误差特性分析,该算法可获得比通常相关性算法更好精度,并经试验验证

  • 标签: 车辆导航系统 地图匹配算法 卡尔曼滤波
  • 简介:针对机载SAR运补系统中使用DGPS/SINS组合系统Kalman滤波器所遇到发散问题,提出了带遗忘因子H∞滤波新方法.通过仿真计算表明:与常规间接反馈校正Kalman滤波器相比,这种方法大大提高了组合导航系统稳定性和跟踪性.

  • 标签: 遗忘因子 H∞滤波 机载SAR DGPS/SINS 运补系统 KALMAN滤波器
  • 简介:针对GPS/SINS组合导航系统滤波算法误差较大,对常用的卡尔曼滤波算法进行了总结和分析,在此基础上,提出一种将H∞后置滤波和H∞前置滤波相结合方法,形成H∞双滤波算法.以GPS/SINS组合导航系统为例进行了仿真,结果表明此方法既能抑制滤波发散,又能提高滤波精度.

  • 标签: 组合导航 H^∞ 卡尔曼滤波 GPS/INS
  • 简介:基于Krein空间鲁棒Kalman滤波器与通过其它方法建立鲁棒Kalman滤波器相比有较高稳态精度。文中将基于Krein空间鲁棒Kalman滤波方法用于导弹捷联惯导系统动基座传递对准,并与标准Kalman滤波进行了比较。仿真结果表明,在垂直比力参数存在摄动情况下,如果基于Krein空间鲁棒Kalman滤波器参数选取适当,它精度鲁棒性优于标准Kalman滤波。

  • 标签: 鲁棒Kalman滤波 KALMAN滤波 捷联惯导系统 传递对准 动基座
  • 简介:针对空地精确制导武器对低成本、高精度、高可靠性导航系统需求,设计了基于MEMS技术组合导航系统。该系统基于低成本微惯性测量组合与GPS接收机,并针对空地制导武器飞行特点建立了准确数学模型;利用速度、位置综合模式,采用先进Kalman滤波理论进行数据融合;最后对该组合导航系统进行了数学仿真试验和数据分析。结果表明,这种低成本、可靠性好、体积小组合导航系统导航精度不大于5m,即使在丢星长达30S,导航精度也不大于12m,完全能够满足空地精确制导武器导航要求。

  • 标签: 空地制导武器 MEMS 组合导航系统 微惯性测量组合