导航与控制

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林雪原, 赵丽, 黄显亮

导航与控制. 2005, 4(3): 1-6.

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姿态更新算法是捷联惯导系统算法的核心,也是影响捷联惯导系统精度的主要因素之一。本文根据陀螺当前迭代周期内以及前2个迭代周期内的角增量输出,提出了一种三周期旋转矢量姿态算法,并根据在当前迭代周期内对陀螺仪采样的次数,推导出了在三周期旋转矢量姿态算法下的单子样、双子样以及三子样公式,并且分析了三种子样公式在典型圆锥运动输入下的漂移误差。

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一种用于伪距动态相对定位的改进型自适应卡尔曼滤波方法

杨胜利, 何晓峰, 吴文启, 胡小平

导航与控制. 2005, 4(3): 7-10.

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本文研究了全球定位系统伪距动态相对定位,特别是对于动态环境中接收机卫星数目不断变化的情形,提出了一种改进的自适应卡尔曼滤波方法。该方法根据观测状态的不同情况,不断调整、估计和校正系统噪声、观测噪声方差矩阵,使得模型更加接近实际的运动状态,解决了GPS动态定位中观测维数不断变化同滤波之间的矛盾。实验表明该自适应卡尔曼滤波改进方法在卫星数目不断变动的实际环境中定位效果,相对于其他类型的自适应滤波算法而言,效果更好。

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一种数据处理方法在初始对准中的应用

张锐, 张长虹, 李光春, 陈利超

导航与控制. 2005, 4(3): 11-15.

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阐述了基于扩展Kalman 滤波的神经网络的模型设计过程,并将其运用到惯导系统的初始对准中;建立了惯导系统的非线性误差离散模型;并使用基于扩展Kalman 滤波的神经网络的数据处理方法在初始对准中进行了仿真应用;仿真结果表明,采用该数据处理方法,不仅保证了对准的精度,而且提高了滤波的实时性。

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Elman神经网络及其在激光陀螺输出误差建模中的应用研究

刘永红, 杨孟兴, 吴一

导航与控制. 2005, 4(3): 16-20.

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惯性器件误差补偿技术对提高捷联惯导系统的导航精度具有十分重要的意义,而误差补偿的关键在于误差模型的辨识。本文探讨将Elman神经网络应用于惯性器件误差建模中,详细介绍了Elman网络和其对应的学习算法。仿真结果证明了该方法的可行性,并且,该方法具有网络收敛速度快、跟踪性能好、稳定性好等优点。

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MFA控制策略在惯性平台调平系统上的应用

王海淼, 万彦辉, 孟卫锋

导航与控制. 2005, 4(3): 21-24.

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由于传统PID在实现惯性平台调平系统对自适应控制的要求时存在不足,本文提出了一种基于无模型自适应(MFA)的控制方式,以满足系统对输入信号作出快速平稳响应以及克服不同平台不同参数对系统所造成干扰的要求。实验证明,当系统参数在一定范围变化时,所设计的控制器仍能保证系统具有良好的控制性能,克服由于建模不精确所带来的误差以及系统在运行过程中由于受外界干扰而使系统参数发生变化的问题。

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基于FFT的GPS信号快速捕获方法

李继忠, 李巍

导航与控制. 2005, 4(3): 25-28.

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设计在高动态环境下工作的GPS接收机,其难点之一便在于对卫星伪码的快速捕获。针对缩短GPS 接收机捕获伪随机码时间的问题,本文在对GPS信号结构做出分析的前提下,解释了时域滑动相关的常规捕获方法;提出了基于快速傅立叶变换(FFT)的快速捕获技术,并在matlab环境下做了系统仿真,仿真结果显示捕获速度可以得到显著提高。

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旋转矢量优化算法比较研究

魏小莹, 邓正隆, 关永灵

导航与控制. 2005, 4(3): 29-34.

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总结了现有文献中的旋转矢量算法,分别给出了角增量形式和角速率形式的旋转矢量算法通用模型,列出了具有简化形式并经过优化的48种旋转矢量算法。在现有部分算法圆锥误差已知的基础上,计算出了其余21种算法的圆锥误差。分析表明,现有文献给予一定重视的利用角增量累加值的算法,完全可以由同子样或者更低子样的具有相同数量叉乘项的只利用角增量采样值的算法取而代之。考虑算法精度、计算量、及子样数尽量少的原则,为合理指导工程中对旋转矢量算法的选择,推荐了22种性能相对较好的算法。

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自主式车载组合导航系统误差修正技术研究

侯永利, 万彦辉

导航与控制. 2005, 4(3): 35-39.

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考虑到车载组合导航系统运行时间长、地形环境复杂的特点,将零速修正技术与惯导/里程计/气压高度表组合导航系统相结合使用,采用序贯处理和平方根滤波算法,建立了实用的卡尔曼滤波模型,相比基本卡尔曼滤波算法,该方法实现简单,计算量小,抑制了滤波的发散,提高了滤波的精度。最后对组合导航系统进行仿真验证,对误差的修正取得了较为满意的结果。相比INS/GPS组合导航系统,该系统具有良好的自主性及适应性。

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惯性/卫星组合导航多功能仿真监控平台实现研究

赖际舟, 刘建业, 熊智

导航与控制. 2005, 4(3): 40-45.

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惯性/卫星组合导航系统在航空、航天、航海等许多领域发挥着重要的作用。但是由于其研发周期长,往往无法快速地对其性能有一个全面的认识。本文实现的惯性/卫星组合导航多功能仿真监控平台能对不同精度的惯性器件,以及惯导系统的实际应用环境进行仿真,并且内部设置了多套不同的滤波组合算法方案。通过仿真可以迅速了解惯导及组合导航系统预期的精度与性能。同时该平台能实时可靠地接收、显示惯导及组合导航系统高速率的输出数据。本文首先介绍了多功能仿真监控平台的结构和关键技术,提出了将惯导运算基本模块封装为类的概念,并提出了基于星光敏感器的姿态组合的滤波实现算法,最后给出了仿真实例。结果表明:该平台对实际组合导航系统的研制开发与方案设计具有很好的前瞻性和指导意义,为导航系统的深入研究提供了一种有力的工具。

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高精度加速度计信号采集电路的设计

韩旭, 王成灿, 贾桂丽

导航与控制. 2005, 4(3): 46-50.

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针对加速度计信号精度高、动态范围宽的特点,设计了一种24位串行A/D的数据采集电路,对该电路的原理、硬件结构、器件选择与应用等方面进行了介绍,软件给出单片机数据采集软件流程。实测结果表明:该电路具有实时性、高精度、大动态范围等优点,具有较高的实用价值。

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单自由度静压液浮陀螺仪零次项误差的温度特性研究

郑云霞, 陈东生, 唐文林

导航与控制. 2005, 4(3): 51-58.

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本文对在不同的稳态控温环境温度下的单自由度静压液浮陀螺仪陀螺浮子处产生的零次项干扰力矩引起的零漂进行了分析计算和实验验证,得到了浮子处陀螺零次项温度系数。

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基于矢量调制法的新型寻北仪的研究

张咏兰, 林玉荣, 邓正隆

导航与控制. 2005, 4(3): 59-62.

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寻北仪是导航、定位领域的基准仪器。本文阐述了基于矢量调制法的新型寻北仪实验装置,主要介绍了其工作原理和硬件组成。针对该寻北仪的特点,提出相应的抗干扰措施及滤波算法。该方法对于陀螺仪的零偏和零偏漂移具有良好的抑制和消除作用。通过实际测试,证明了应用低精度光纤陀螺可以进行地速的测量。

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基于DSP和FUZZY-PID控制的弹用电动舵机伺服系统的研究

王京锋, 孙纯祥, 马隽

导航与控制. 2005, 4(3): 63-68.

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本文主要研究了全数字三闭环控制和FUZZY-PID控制相结合的电动导弹舵机系统控制的新方法,同时介绍了弹用电动舵机系统的工作原理和TM320LF2407A芯片的特点以及无刷直流电机在电动导弹舵机系统中的应用。

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动力调谐陀螺仪力矩器定圈组件制造技术研究

郑桂隆

导航与控制. 2005, 4(3): 69-72.

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动力调谐陀螺仪的力矩器有多种形式,这里主要介绍电磁型永磁动铁式力矩器。其基本要求是其固定的定圈部分尺寸稳定,定圈骨架材料无铁磁物,运动部分磁钢的磁性能稳定,质点分布均匀。本文重点对陶瓷骨架的力矩器定圈组件制造技术进行了研究,并通过采用统计技术、工艺试验等分析方法,使力矩器定圈组件的生产合格率得以提高。

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离心机的主要误差源对求取石英摆式加速度计非线性系数的影响

单红波, 冯强, 李丹东

导航与控制. 2005, 4(3): 73-79.

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本文用计算机数值仿真的方法估计了离心机的动态半径、转速稳定性误差、沿仪表输入轴(半径方向)失准角对求取石英摆式加速度计沿输入轴仪表的非线性系数的影响。

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2005年, 第4卷, 第3期　刊出日期：2005-08-05

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