2011年, 第10卷, 第2期　刊出日期：2011-05-05

  

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系统与应用
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  改进的ICCP地磁匹配算法

  刘伟, 吴志添, 吴美平, 胡小平

  导航与控制. 2011, 10(2): 1-3. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.001

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  本文在分析等值线约束迭代最近点(ICCP)匹配算法基本原理的基础上,针对ICCP算法在非刚性变换情形下,就难以取得理想匹配效果的情况,提出了改进的ICCP算法。该算法首先用ICCP匹配算法修正初始位置误差和航向误差,然后采用逐点匹配,再迭代该过程的方法,逐点修正位置误差。仿真实验表明,改进的ICCP算法能够实现准确定位,定位精度在一个网格精度以内。
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  内模I-PD控制在舵机负载模拟器中的应用

  杜明磊, 高秀花, 石小亮

  导航与控制. 2011, 10(2): 4-7. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.002

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  为了提高舵机负载模拟器的抗干扰性能,解决控制对象参数时变、不确定性的问题,在PID控制的基础上提出了内模I-PD控制器。计算机仿真和实际应用表明,内模I-PD控制具有较好的鲁棒性和控制品质,能够进一步抑制多余力矩对系统的干扰,且易于工程实现,具有很好的应用价值。
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  捷联惯导与里程计组合导航系统标定方法研究

  张金余, 刘伟

  导航与控制. 2011, 10(2): 8-16. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.003

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  捷联惯导/里程计组合导航系统中,里程计的刻度系数和相对惯组的安装误差角的标定是影响组合导航精度的关键因素。根据工程应用情况,提出经典标定方法和卡尔曼滤波标定方法,并对两种方法进行比较。在标定出刻度系数和安装误差角后,将该数据装订到惯组中进行车载试验验证,将里程计解算的速度和位置与GPS实测值进行比较。试验结果表明:跑车时间1小时,里程计与GPS速度误差接近零,位置误差小于50米,证明标定的刻度系数和安装误差角精度满足要求。两种标定方法具有很好的工程应用价值。
仪表与电路
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  基于1553B总线的惯导系统终端设计

  张娜, 李洪伟, 余贞宇

  导航与控制. 2011, 10(2): 13-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.004

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  为了适应惯导系统数据传输的实时性和可靠性的需求,本文提出了基于1553B总线的惯导系统数据采集和传输方案。文章描述了1553B总线终端接口芯片BU-61580的内部寄存器和RAM资源,提出了BU-61580与TMS320F206 DSP芯片的硬件接口设计和软件接口设计方案。实现了1553B终端RT与总线控制器BC之间的高可靠性数据通讯。
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  石英加速度计误差模型系数的递推最小二乘辨识方法研究

  乔永辉, 李丹东, 苏宝库

  导航与控制. 2011, 10(2): 17-21. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.005

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  为探索在线辨识的测试方法,满足实时辨识的需要,本文提出采用递推最小二乘法辨识石英加速度计模型系数,并对其在重力场测试中的应用进行了研究。介绍了递推最小二乘系数估计法原理,为便于实际应用,根据测试领域的习惯,对递推最小二乘方法进行了梳理。以加速度计分度头试验为例,将该方法应用于加速度计重力场试验的误差模型系数辨识。仿真分析的结果证明了该方法的正确性和有效性。
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  静电悬浮微加速度计高灵敏度电容检测通道设计

  马高印, 严小军, 郭晓芳

  导航与控制. 2011, 10(2): 22-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.006

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  高灵敏度电容式位移检测是实现静电悬浮微加速度计闭环测控的关键技术之一。针对微加速度计径向悬浮检测的特点及指标要求,设计了高灵敏度、高精度电容式微位移检测通道。该通道主要由前置RC隔离网络与C/V转换、高共模抑制比差动放大器、二级运放、二阶压控电压源有源带通滤波、相敏解调(含模拟乘法器与四阶Butterworth低通滤波)及参考载波移相等环节组成,具有灵敏度高、检测精度高、激励带宽大等特点。实验结果表明,检测通道的灵敏度为5.87V/pF,线性度为1.33%,位移检测分辨力约为7.4 nm,能够满足微加速度计闭环悬浮测控的指标要求。
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  光收发组件驱动电路集成化技术研究

  王坤博

  导航与控制. 2011, 10(2): 26-29. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.007

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  本文对干涉式光纤陀螺用光收发组件的驱动电路集成化技术进行了研究。分析了光源输出光功率稳定性对光纤陀螺精度的影响。建立了光源驱动电路的理论模型。设计了相对简单、集成化程度高的光源驱动电路。对所研制的电路进行了全温测试。实现了光源驱动电路的高精度、集成化和小型化。
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  基于FPGA的惯性平台数字稳定回路设计实现

  赵军虎, 陈东生, 魏燕红

  导航与控制. 2011, 10(2): 30-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.008

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  为了适应平台系统一体化、小型化设计要求,本文提出了以FPGA为核心的数字化平台稳定回路实现方案。在该方案中,对稳定回路的主要组成部分如滤波器、校正网络、PWM模块进行了数字化设计,并给出了相应的FPGA实现方案。FPGA将数字电路的设计软件化,同时具备硬件电路的高可靠性和软件算法的灵活性。实验结果表明,该电路可以达到较好的性能指标。
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  光纤陀螺仪预滤波技术研究及应用

  吉云飞, 黄继勋

  导航与控制. 2011, 10(2): 34-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.009

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  噪声作为光纤陀螺仪输出的固有属性,是由光纤陀螺仪光学元件的特性所决定的,严重影响了光纤陀螺仪性能的提高。本文应用小波分析手段对光纤陀螺仪静态和动态信号进行了变换处理,证明了小波分析的有效性;然后从应用的角度分别论述了小波变换在光纤捷联惯组调试过程中和精度验证过程中所带来的影响,取得了满意的效果。
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  一种基于SG3524和IR2110的爪极汽车发电机励磁控制电路

  李新宇, 曹清, 王晓瑜, 李建春

  导航与控制. 2011, 10(2): 39-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.010

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  本文简述了爪极发电机的结构和励磁绕组的工作原理,同时介绍了PWM控制芯片SG3524和高压驱动器IR2110的性能和结构特点,并根据爪极发电机的工作原理设计了采用SG3524和IR2110为核心器件的爪极汽车发电机励磁控制电路,该电路利用SG3524产生脉宽调制信号,调制信号通过IR2110驱动功率器件,实现了爪极发电机在不同转速下电路稳定输出交流220V市电的功能。该电路已应用在5KW的车载发电机控制电路中。
元器件技术
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  光纤电压互感器关键技术研究

  王巍, 张志鑫, 王学锋, 夏君磊, 刘东伟

  导航与控制. 2011, 10(2): 43-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.011

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  本文介绍了光纤电压互感器的基本原理,针对实际工程应用中的问题,论述了光学参数在环境条件下变化引起的测量精度等关键技术问题,并给出了具体的解决方案。最后给出了光纤电压互感器与标准互感器的对比测试结果,证明了光纤电压互感器可以满足测量要求。
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  凸极式旋转变压器电气性能及设计方法的研究

  黄晋龙, 陈晖

  导航与控制. 2011, 10(2): 47-49. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.012

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  凸极式旋转变压器是近几年刚出现的新型测角元件,本文详细分析了其工作原理、定子绕组、转子凸极特征和电气性能;本文的结论得到了样机验证,本文还给出了提高测角精度的研究途径。
测试技术
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  LabVIEW——控制设计与仿真模块在转台设计中的应用

  李春平, 钟正虎, 黄冠

  导航与控制. 2011, 10(2): 50-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.013

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  虚拟仪器技术在测试测量行业的广泛应用,推动了LabVIEW的发展。基于LabVIEW及其工具包在系统分析、设计中的优势,本文以控制设计与仿真模块为工具,设计单轴实验转台速度、位置控制器。完成了硬件选型、转台系统建模,在此基础上利用控制设计与仿真模块设计转台控制器。整个设计开发过程简单直观,并且经过仿真分析及实验验证,表明该控制器性能优越,整个系统满足技术指标要求。
综述与动态
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  原子干涉陀螺仪关键技术及进展

  王巍, 王学锋, 马建立, 杨永斌, 陈效真

  导航与控制. 2011, 10(2): 55-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.014

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  原子作为一种微观粒子,具有波粒二象性。利用粒子的波动性,可以产生类似于光波的Sagnac效应,由此实现基于原子波干涉的原子干涉陀螺仪。其中原子干涉有内态干涉和物质波干涉两种。在围成相同面积的情况下,原子干涉陀螺仪的灵敏度将比光学陀螺仪高出10个量级以上,适宜于水下和空间等长时间惯性导航的应用。本文详细地论述了原子干涉陀螺仪的原理、关键技术及进展。
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  “动中通”天线罩介电性能分析与比较

  王兆利

  导航与控制. 2011, 10(2): 61-63. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.015

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  本文就移动卫星通信系统(简称动中通)中几种天线罩的结构形式、夹芯材料介电性能分别进行了分析与比较。分析和对比是采用理论分析、实物对比以及现场测试相结合的方式进行,测试的方法是利用同一套移动卫星天线系统,在同一环境条件下进行测试。结果表明:球形顶结构的芳纶纸蜂窝夹芯材料天线罩介电性能最为优良。
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  微工程与惯性测量组件微型化发展研究

  王勇, 张斌, 冯运辉

  导航与控制. 2011, 10(2): 64-68. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.016

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  介绍了基于纳米技术的微工程领域的研究和发展情况,阐述了FPGA、ASIC、ASIS等典型集成逻辑器件设计技术和基于协同仿真、验证设计环境(CVE)进行虚拟样机设计开发的设计理念,介绍了MEMS的基础理论研究,总结了MEMS的技术特点和惯性测量组件微型化的发展趋势和优势。
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  航空重力仪/梯度仪惯性稳定平台研制现状

  朱如意, 丁祝顺, 夏刚

  导航与控制. 2011, 10(2): 69-74. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.017

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  惯性稳定平台可以隔离外部扰动对重力仪或重力梯度仪的影响,改善重力测量环境、提高重力测量精度,在航空重力测量领域意义重大,应用前景广阔。本文针对国内外多个国家的航空重力仪惯性稳定平台研制情况,以及承载不同类型重力梯度仪的惯性稳定平台研制现状进行了评述,并讨论了平台研制中的一些关键技术,最后进行了前景展望。
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  现代应急卫星通信系统应用综述

  杨春香, 赵书伦, 杨帆

  导航与控制. 2011, 10(2): 75-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.02.018

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  针对目前频繁出现大型灾难的救援工作,本文介绍了现代应急卫星通信系统的关键设备-动中通。介绍了目前国内动中通的四种方案-单脉冲体制的动中通、单脉冲辅以惯性器件的动中通、相控阵天线和纯惯导方案的动中通,并介绍了捷联惯导动中通的工作原理与特点。针对现代应急卫星通信系统,本文介绍了车载应急卫星通信系统、舰载应急卫星通信系统与机载应急卫星通信系统。最后,本文介绍了现代应急卫星通信系统的应用前景。