导航与控制

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杨大烨, 陈效真, 谢天怀

导航与控制. 2003, 2(4): 1-9.

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本文针对惯导系统载体(如导弹、飞机、轮船)由于阵风等原因存在低频摇摆的情况进行SINS摇摆基座初始对准研究。作者提出了一种两位置摇摆对准方案,应用PWCS理论进行了可行性分析,并采用Kalman滤波技术实现了该方案。编制了仿真软件和试验应用软件,在仿真结果正确的基础上在双轴转台上进行了试验。两位置静对准试验对准精度为20角秒,双轴摇摆和断续式双轴摇摆两位置对准试验的对准精度达到30角秒。实现了捷联惯导系统快速(12分钟左右)、高精度(30角秒)自对准功能。

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模糊控制在制导滑翔弹偏航回路中的应用

张建灵, 王米娜, 安锦文, 刘小刚, 阙向东

导航与控制. 2003, 2(4): 10-13.

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由于制导滑翔弹在不同高度变速飞行过程中,其飞行动力系数随着飞行条件的变化而发生较大变化,呈现严重的非线性,给控制系统的设计带来较大困难。结合模糊控制和PID控制的特点,提出一种基于模糊在线自调整的控制系统设计新方法,并将此方法用于制导滑翔弹偏航稳定回路中,仿真结果表明这种控制器可使系统获得很好的相对稳定性和鲁棒特性,并克服了工程上自动驾驶仪PID控制参数设计中的盲目性。

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信息融合技术及在车载SINS/GPS/DR组合导航系统中的应用

吉世涛, 万彦辉, 谢波, 蒲广平

导航与控制. 2003, 2(4): 14-17.

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本文介绍了多传感器信息融合的几种算法,提出了一种车载SINS/GPS/DR组合导航系统设计方案,针对车载系统工作环境中GPS信号易丢失和航迹推算误差较大的特点,选择了一种可重构联邦滤波器进行子系统的信息融合。此方案可以充分利用各传感器的信息,保证了系统的精度,提高了系统的容错能力。

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DR/GPS组合导航系统中自适应滤波算法的研究

陈勤, 刘柱, 赵琳, 汪玉

导航与控制. 2003, 2(4): 18-21.

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针对DR/GPS组合导航系统工作时,GPS跳星引起量测噪声模型失真,而导致滤波精度下降的问题,重点介绍了一种根据DR/GPS位置误差模型建立,量测噪声协方差矩阵未知情形下的自适应滤波标量算法。仿真结果表明:该算法能够有效增强系统环境适应性,提高组合导航定位精度。

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捷联导航系统划船效应补偿算法研究

蒲广平, 裴听国, 万彦辉

导航与控制. 2003, 2(4): 22-25.

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本文详细地介绍了捷联惯导系统中划船误差积分项与圆锥误差积分项之间的相似性。并根据它们之间的相似性得出了一简单的公式,该公式能够将划船误差补偿项转化为三项圆锥误差补偿项。本文给出了该公式的推导过程,利用该公式得出了几种高精度补偿算法并对其进行了仿真。

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基于PC/104的陀螺温度控制系统研究

马小霞, 戴世荣, 李汉舟, 熊新明, 马建辉

导航与控制. 2003, 2(4): 26-29.

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本文介绍了陀螺温控系统的传统控制方法,并在此基础上提出了基于PC/104的数字PID控制的陀螺温度控制方法。结果表明这种控制方法能够满足陀螺快速启动、输出稳定等精度要求。

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光纤陀螺技术趋势——Honeywell公司展望

徐宇新

导航与控制. 2003, 2(4): 30-32.

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惯性平台外框架结构的有限元模态分析

王卿, 裴听国, 王佳民

导航与控制. 2003, 2(4): 33-36.

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本文应用有限元数值计算方法,对某型号惯性平台外框架结构进行了有限元模态分析,给出了平台外框架在频带0-2000Hz的各阶固有频率和振型,对如何提高外框架结构的动态性能提出了建议,为外框架进行进一步的动力学分析奠定了基础。

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基于UG/CAE环境下的惯性平台台体有限元分析

杨朋军, 靳长权, 王佳民

导航与控制. 2003, 2(4): 37-40.

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本文运用有限元方法,在UG/CAE环境下利用UG/SCENARIO前后处理器和UG/FEA解算器对惯性制导平台台体进行刚度和强度分析,并通过动力分析得到了结构的各阶频率和振型。

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闭环消偏光纤陀螺研究

张桂才, 王巍, 杨宏, 李永兵

导航与控制. 2003, 2(4): 41-45.

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本文利用琼斯矩阵建立消偏光纤陀螺的数学模型,对消偏陀螺仪中的偏振演变和消偏技术进行了较全面的分析,重点讨论了偏振交叉耦合引起的相位误差,以及在工程实践中应如何优化设计的问题。测试结果表明,所研制的闭环消偏单模光纤陀螺的零偏稳定性为0.2°/h,并具有良好的瞬时启动特性。

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利用深度反应离子蚀刻技术制造的摆式振荡陀螺加速度计

李丹东

导航与控制. 2003, 2(4): 46-50.

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利用深度反应离子蚀刻(DRIE)和硅片结合技术制造了一种硅摆式振荡陀螺加速度计(POGA)。到目前为止摆式积分陀螺加速度计(PIGA)是最灵敏的加速度计中基本的一种,POGA是对它的一种微机械形式的模拟。陀螺加速度计的工作原理是利用感应的陀螺力矩再平衡敏感加速度的摆质量。加速度计由三个独立的层装配成最终的仪表。顶层由一个氧化薄片和一个支撑薄片结合而成,构成一对硅-氧薄片,其中的氧化层形成机械部件和支撑层间的电气绝缘。中间层是一个双框架扭转支撑硅结构,被下面的驱动/敏感层所支撑。微机械POGA按陀螺加速度计的原理工作,其分辨率优于1毫克(原文如此,似为1mg之误),开环的动态量程超过1g,闭环的动态量程大约12mg。

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集成微型光学机械激光束偏转器

徐盘龙

导航与控制. 2003, 2(4): 51-52.

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我们将介绍一种微型激光束偏转器,此种偏转器是完全集成在硅基质上。这种设计由一个圆柱透镜转向系统和一组静电刷组成。为了提供简单的技术工序和加宽操作的波长范围,机械和光学部分都被刻蚀在硅石层中。而且,与硅表面微型机加技术结合的设计能使700多块芯片集成在直径为100mm的晶片上。

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重力惯性罗盘的浮动传感元件

戴立明

导航与控制. 2003, 2(4): 53-54.

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G..A.舍瓦索夫揭示了动物和鸟类在空中波动重力惯性识别方位的原理,其可能的实现方式之一,即带有浮动传感元件的重力惯性罗盘。本文给出了固态实体的分析研究结果。实体沿当地的垂直方向进行反复振动并且可以传送地球自转的角度运动。在这种情况下出现了交互的科氏力迫使固体实体沿着最初的垂直方向即东西方向振动。在得到的分析结果的基础上,详细描述了浮动传感元件的结构。压力的周期性变化造成沿东西方向的稳定振荡。光学系统测量这些振动信息并在初始垂直方向上识别它们。这些信息的记录通过摄像机来完成。实验研究已经表明参考方向的稳定性,微小时间(几秒)的准备和可去除的信息的确定。得到的研究结果应用于重力惯性罗盘的制作。

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用于传感器和加速度计的硅-绝缘体材料

杨晓春

导航与控制. 2003, 2(4): 55-56.

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现在,硅微机电系统(MEMS)采用常规的半导体处理工艺进行大量制作,用来生产非常微小的机械结构,从简单的悬臂梁和传感器件到微电机、泵和微流体系统\+\{[1-13]\}。基于电容敏感传感器的悬臂梁加速度表现在正进行批量生产。当将隧道结用作读出器时能制作出更敏感的加速度计。基于体微机械隧道的加速度计已有报道,但是需要微机械部件的微装配,而且生产成本将会很高。使用经济适用的硅—绝缘体(SOI)初始材料为采用单晶片工艺制造加速度传感器提供了机会。聚焦离子束(FIB)用来以一个倾斜的角度切割Si悬臂梁以形成结构中的缝隙。整个工艺序列是简单的,并且对高价位传感器来说,使用连续的FIB切割悬臂梁并不是一个严重的缺点。使用相结合的SOI晶片来制造单晶硅的微机械结构的方法是简单的、灵活的,并且在传感器和MEMS领域有许多可能的应用。

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激光陀螺抖动系统的有限元模型与结构性能研究

钮志华

导航与控制. 2003, 2(4): 57-61.

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由于激光陀螺抖动系统的结构性能要求,在设计阶段应该对其进行详细的结构分析。本文建立了抖动系统的三维有限元简化模型,分析计算了其基本模态。通过研究其谐响应,分析了频率、抖幅和输入电压之间的关系。对抖轮进行了应力的有限元分析和强度校核。

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挠性陀螺随机漂移模型的神经网络辨识

吉世涛, 万彦辉, 裴纺霞, 李汉舟

导航与控制. 2003, 2(4): 62-67.

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利用实验测量数据,对挠性陀螺的随机漂移建立了ARMA模型,应用一种单隐层BP神经网络对ARMA模型的参数进行辨识。建立的挠性陀螺随机漂移模型可应用于组合导航的卡尔曼滤波器设计。

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从美伊战争看精确制导技术

陈效真, 吴涛, 张乐, 彭智宏

导航与控制. 2003, 2(4): 68-75.

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美伊战争是21世纪初的一场信息化高技术战争,精确制导技术是这场战争的主角。本文仅从制导与控制的角度对美国在这场战争中所使用的武器进行简要的评述,得出惯性技术在精确制导技术中的价值,并提出惯性技术发展的对策和建议。

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微机电惯性仪表技术现状及发展方向

张洪立

导航与控制. 2003, 2(4): 76-80.

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微机电惯性仪表属微机电系统(MEMS)重要分支并备受欧美国家重视。本文提出了基于石英微细光刻技术的全石英惯测装置和基于体硅工艺的用于高动态低成本大批量系列化拦截武器的硅微惯性仪表技术的两种方案,并进行了相关特性比较和发展途径分析。指出石英小型惯性测量装置“十五”末可实现战术级即战术弹和高性能无人机应用;硅微惯性系统“十一五”可面向战术导弹、无人机和微卫星及高端车辆导航、炮弹等市场。

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2003年, 第2卷, 第4期　刊出日期：2003-11-05

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