2011年, 第10卷, 第4期　刊出日期：2011-11-05

  

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系统与应用
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  惯性平台误差标定仿真数据源建模研究

  连丁磊, 夏刚, 王汀

  导航与控制. 2011, 10(4): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.001

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  为满足平台导航方式自标定算法对仿真数据源的需求,归纳总结了标定算法对仿真数据源的要求,提出了用于产生标定仿真数据的平台运动学模型。该模型在反映误差作用的同时回避了平台复杂控制系统和动力学特性,采用运动学微分方程描述台体在指令角速度激励下相对惯性空间的运动,通过代数方程描述加速度计的输出和框架角输出。在典型轨迹下,对仿真结果与理论分析值进行了对比验证,结果表明模型中微分方程数值求解引起的误差累积不明显,精度满足作为平台标定算法仿真数据源的需求。
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  车载捷联惯导与里程计组合导航技术研究

  罗强力, 韩军海

  导航与控制. 2011, 10(4): 6-11. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.002

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  惯导的误差随着时间增长是积累的,可采用里程计辅助捷联惯导构成纯自主的车载组合导航系统。利用捷联惯导的速度和里程计测量的速度之差作为观测量,通过卡尔曼滤波技术校正惯导的导航参数,可以有效地抑制惯导误差的积累,提高导航参数的精度。本文推导了组合导航系统的模型,从理论上用特征值方法分析了系统的可观测度,进而设计轨迹进行了仿真分析,验证了可观测度分析的结果。仿真结果表明:惯导导航参数误差得到极大地减小,拐弯之后航向角能得到准确的估计。
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  循环冗余校验算法原理及应用

  赵政, 黄刚, 高桂杰

  导航与控制. 2011, 10(4): 12-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.003

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  循环冗余校验算法(CRC)作为数据传送中差错控制方法之一,在通信领域,文件、视频、图像存储解压缩领域得到广泛的应用。在工程实践中,大部分情况对CRC校验算法停留在工程应用层面较多,而对CRC校验算法的分类、原理关注偏少。本文就是重点介绍一下CRC校验算法的分类、原理及给出不同类型CRC校验算法的工程应用实例。
仪表与电路
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  硅微加速度计六自由度悬浮控制系统设计

  马高印, 严小军, 韩丰田

  导航与控制. 2011, 10(4): 16-21. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.004

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  六轴静电悬浮的硅微加速度计以其低量程、高分辨率和多轴集成等特点,在微小航天器的无拖曳控制、微重力测量等方面有着独特而重要的用途。本文针对外带梳齿式长方体检测质量的表头结构,依据带宽、量程、刚度等指标要求,经位移检测解耦变换与加力控制耦合变换后,分别设计出六轴稳定悬浮控制器。在地面大气环境下的仿真分析结果表明,阻尼最小的轴向转动超调量为14.2%,六轴控制器的带宽范围为368~489Hz,轴向/径向平动的静态刚度分别为2.82×10⁵N/m和2×10³N/m,轴向/径向转动的静态刚度分别8.8×10^-3N·m/rad和9.77×10^-2N@m/rad;综合指标满足六轴悬浮控制的性能要求。
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  静电悬浮微机械加速度计检测电路设计

  游鹏程, 严小军, 马高印

  导航与控制. 2011, 10(4): 22-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.005

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  静电悬浮微机械加速度计通过静电力把质量块无接触的悬浮起来,具有极高的分辨率。一般采用差动电容式位移检测的方式来精确检测质量块在电极腔内的运动,然后在通过悬浮控制系统来实现六自由度的有源悬浮。针对该电容的检测,本文介绍了一种基于环形二极管解调的单频载波公共激励电极电容式多路位移检测方案,并进行了设计仿真与实验测试,实验测得电路灵敏度达4.78V/pf,结果表明该方案可以应用于静电微加速度计的测控系统中。
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  一种加速度计小型化V/F电路设计

  陈媛媛, 吕航伟, 郑军锋

  导航与控制. 2011, 10(4): 27-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.006

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  本文提出了一种惯导系统中加速度计信息采集的V/F方案,其将加速度计输出的电流信号通过采样电阻转化成电压信号,再由高精度V/F芯片进行电压信号到频率信号的转换,然后通过FPGA计数、同步、补偿并最终输出。整个方案的实现过程简单,电路体积小,成本低,非常适用于导弹及鱼雷等捷联惯导系统应用领域。实验证明,该方法提高了加速度计信号的采集精度,能够满足惯性导航系统的需求。
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  某陀螺仪二次项测试方法研究

  郑云霞, 唐文林, 沙立

  导航与控制. 2011, 10(4): 31-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.007

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  本文通过对某陀螺仪二次项D_SO产生原理的分析,发现陀螺仪二次项D_SO与过载a₀有关。通过对陀螺仪进行低过载测试试验和高过载测试试验,测试出了二次项D_SO与过载a₀的趋势性关系。即低过载下,陀螺仪二次项D_SO与过载近似无关;高过载下,陀螺仪二次项D_SO与过载之间成一定函数关系。
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  一种石英振梁加速度计驱动电路的仿真分析

  毕小伟, 廖波勇, 严小军

  导航与控制. 2011, 10(4): 38-42. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.008

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  双端固定石英音叉谐振梁是振梁加速度计中的重要力敏传感器,驱动电路与其相配合,实现谐振梁在谐振频率点处的信号输出,进而测量加速度变化。研究中根据谐振梁等效电阻较大的特点,驱动电路采用了能够提供更高增益的双门振荡器方案,并对电路中CMOS反相器用作模拟放大器的用法进行了仿真,同时也分析了电路的自激振荡过程,并指出合适的反馈电阻值可避免电路振荡在谐振梁的泛音频率,提高电路的稳定性。最后实验谐振梁的驱动结果表明,90分钟内输出信号的频率变化小于0.25Hz,表征频率稳定度的艾伦方差为4.65×10^-5。
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  机抖激光陀螺稳频电路发展综述

  陈庆领, 王轲, 李俊

  导航与控制. 2011, 10(4): 43-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.009

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  激光陀螺作为惯性系统的核心器件之一,其性能的优劣直接影响惯性系统的精度。目前激光陀螺的性能提升主要得益于相关电路方面的改进。而稳频电路作为激光陀螺控制电路的重要组成部分,其对激光陀螺的性能起到至关重要的作用。本文主要研究了二频机抖激光陀螺稳频电路的研究进展情况,介绍稳频电路的发展历史及趋势,概括了其工作原理及实现方式,并介绍了在提高激光陀螺精度方面的稳频电路所作的一些尝试和努力。本文系统的总结稳频电路发展情况,为稳频电路的进一步发展理清思路,奠定基础,对于提高激光陀螺精度性能水平有着重要的参考意义。
元器件技术
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  基于相关误差的变步长LMS算法

  唐百胜, 贾京林, 江腾飞

  导航与控制. 2011, 10(4): 49-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.010

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  以自适应对象建模为应用背景,对不同的变步长LMS算法进行对比研究,提出了一种基于相关误差的变步长LMS算法,仿真结果表明,该算法较现有算法具有较快的收敛速度和较高的收敛精度。
材料与工艺
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  影响铍材工件表面镀制TiN厚膜结合力的因素分析

  崔砚, 王锐, 赵旺升, 姜雪冬, 郭祎

  导航与控制. 2011, 10(4): 52-57. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.011

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  本文采用多弧离子镀技术在金属铍表面制备TiN厚膜。利用扫描电镜对TiN厚膜的形貌、成分进行研究;探讨了多弧离子镀制备的TiN厚膜的失效机理,并结合生产实际情况分析了金属铍表面镀制TiN厚膜结合力的影响因素。
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  减小铝合金薄盘类零件变形的方法

  宋子深

  导航与控制. 2011, 10(4): 58-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.012

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  铝合金材料在航天航空工业中应用非常广泛,文章介绍了以铝合金为材料的薄壁圆盘类零件的结构和加工特点等,通过选择合理的工艺参数、装夹定位、加工刀具、切削方法、稳定处理等方面减小了铝合金加工变形,解决了高精度薄壁圆盘类的加工难题。
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  航天器电子产品绝缘材料特性测试及应用

  刘艳丽, 汪静, 伊佳

  导航与控制. 2011, 10(4): 62-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.013

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  航天器电子产品中使用绝缘材料对于提高产品质量、缩小产品体积、降低产品成本、提高产品的可靠性和安全性都起着显著的作用。本文是对航天器中电子产品绝缘材料特性、绝缘材料性能测试以及绝缘材料应用等进行总结,目的是对机箱内薄弱环节进行绝缘处理,提高航天器电子产品的可靠性。
测试技术
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  可视化仿真在六自由度运动平台设计中的应用

  马建明, 熊海国, 孙文利

  导航与控制. 2011, 10(4): 68-72. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.014

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  在传统的六自由度运动平台的设计过程中,机械设计人员很难直观、准确地确定各个机械零部件的极限运动范围以防止发生机械干涉。为了解决这一问题,运用VRML-Java技术,基于运动学反解以及机械实体的静态、动态装配约束关系,建立六自由度电动运动平台的可视化仿真模型,利用该模型对其运动状态(包括极限位姿)进行可视化仿真,通过仿真分析为机械设计人员提供设计参考依据。仿真结果表明,所建立的可视化仿真模型可以对六自由度运动平台的设计和使用进行有效的分析、指导,具有重要的实际应用价值。
综述与动态
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  共形光学整流罩的加工与检测技术综述

  孙赤全, 王朋, 回长顺, 丁向东

  导航与控制. 2011, 10(4): 73-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-5558.2011.04.015

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  共形光学整流罩在保证系统光学指标的前提下,还能够平滑地与其结构外形融为一体从而提高飞行器的空气动力学性能,但是共形光学整流罩的非常规形状给光学加工和检测技术带来了极大的挑战。因此共形光学整流罩的光学制造是高速飞行器的关键技术之一。本文首先分析了共形光学整流罩的优势,加工和检测技术的难点,介绍了现有的加工和检测方法,最后介绍了试验验证的整流罩外表面精密铣磨成型工艺技术。