SINS基于非线性量测的大失准角初始对准算法 被引量：17

1

作者 梅春波 秦永元 游金川 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期291-297,共7页

针对陆用捷联惯导系统(SINS)大失准角初始对准问题,提出一种基于二阶非线性量测的二阶泰勒级数展开的初始对准算法。首先,将大失准角非线性对准问题,转化为具有线性系统方程和二阶非线性量测方程的滤波问题。然后,设计基于二阶非线性量... 针对陆用捷联惯导系统(SINS)大失准角初始对准问题,提出一种基于二阶非线性量测的二阶泰勒级数展开的初始对准算法。首先,将大失准角非线性对准问题,转化为具有线性系统方程和二阶非线性量测方程的滤波问题。然后,设计基于二阶非线性量测方程的二阶泰勒级数展开的滤波算法,可以在任意姿态和无初值条件下进行初始对准和参数估计。最后进行车载对准试验,结果表明,新算法可以在300 s内完成实现大失准角初始对准,对准精度与传统分段对准算法相当。 展开更多

关键词 大失准角 初始对准 泰勒级数展开 卡尔曼滤波

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制导炮弹捷联惯导基于GPS的飞行中对准算法(英文) 被引量：9

2

作者 梅春波 秦永元 游金川 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期51-57,共7页

提出了一种适用于制导炮弹上低精度MEMS IMU/GPS组合系统的飞行中初始对准算法。通过引入辅助的载体惯性系和导航惯性系,将所求姿态四元数分解为三部分:第一部分描述载体系相对于载体惯性系的姿态,由MEMS陀螺仪输出积分求解;第二部分描... 提出了一种适用于制导炮弹上低精度MEMS IMU/GPS组合系统的飞行中初始对准算法。通过引入辅助的载体惯性系和导航惯性系,将所求姿态四元数分解为三部分:第一部分描述载体系相对于载体惯性系的姿态,由MEMS陀螺仪输出积分求解;第二部分描述导航系相对于导航惯性系的姿态,利用GPS位置输出解析求解;第三部分描述两辅助惯性系的相对姿态,采用Re-quest算法完成解算。详细讨论了算法误差、有效性条件,并对Re-quest算法进行了优化和简化。蒙特卡洛仿真结果表明,在弹体加速度以指数规律变化条件下,对准算法可以在10 s时间内达到水平误差小于0.2°(1?)、航向误差小于0.4°(1σ)的精度,完全满足制导炮弹组合系统初始对准的精度要求。 展开更多

关键词 空中对准 MEMS IMU GPS Re-quest 误差分析 充分条件

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弹载SINS四元数模约束下滤波空中对准 被引量：7

3

作者 梅春波 秦永元 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1107-1113,共7页

针对弹载SINS/GPS系统的空中对准,提出一种四元数模约束条件下的非线性滤波初始对准算法。首先,利用坐标变换和四元数姿态描述,将传统的强非线性滤波对准问题转化为一个二阶弱非线性滤波问题;其次,采用二阶扩展卡尔曼滤波(EKF)对二阶非... 针对弹载SINS/GPS系统的空中对准,提出一种四元数模约束条件下的非线性滤波初始对准算法。首先,利用坐标变换和四元数姿态描述,将传统的强非线性滤波对准问题转化为一个二阶弱非线性滤波问题;其次,采用二阶扩展卡尔曼滤波(EKF)对二阶非线性部分进行处理,得到一种简洁的滤波对准方案;最后,推导了四元数模约束条件下滤波算法的最优实现,及反馈四元数估计结果时的闭环滤波形式。利用车载MEMS IMU/GPS系统,进行了初始对准的地面试验,结果表明,在车辆弱机动条件下,对准算法能够实现姿态和惯性器件误差的快速估计,实现惯导系统的对准。 展开更多

关键词 空中对准 模值约束 准线性滤波 二阶扩展卡尔曼滤波

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基于Rodrigues参数和量测非线性的SINS/GPS动基座对准 被引量：2

4

作者 梅春波 秦永元 +1 位作者 付强文 严恭敏 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期739-745,共7页

对GPS辅助下,捷联惯导系统动基座对准问题进行了研究。利用姿态阵分解,将动态对准问题转换为一个常值姿态的估计,采用Rodrigues参数进行姿态描述,建立了系统方程线性,量测方程具有二阶非线性的对准模型,进而推导了基于二阶非线性量测完... 对GPS辅助下,捷联惯导系统动基座对准问题进行了研究。利用姿态阵分解,将动态对准问题转换为一个常值姿态的估计,采用Rodrigues参数进行姿态描述,建立了系统方程线性,量测方程具有二阶非线性的对准模型,进而推导了基于二阶非线性量测完整泰勒级数展开的滤波算法。同时,对Rodrigues参数描述姿态时的奇异点问题进行了详细地讨论,设计了能自动判别并规避奇异点的滤波对准方案。以车辆典型机动轨迹为对象进行了蒙特卡洛仿真,结果表明,所设计算法能够在5 s内实现奇异点的判别及处理,且当GPS速度误差为0.1 m/s,位置误差为3 m,更新率为1 s时,惯性级捷联惯导系统在120 s时间内,可以达到水平姿态误差角均方根小于10″,方位误差角均方根小于4′的对准精度。 展开更多

关键词 动基座对准 RODRIGUES参数 非线性量测 完整泰勒级数 奇异点

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全导式多弹头分导子系统初始对准算法研究 被引量：2

5

作者 梅春波 秦永元 游金川 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期651-657,共7页

提出了一种适用于全导式多弹头分导系统的初始对准算法。以MEMS IMU/GPS组合作为子弹头制导系统,对准算法分3部分,由陀螺仪积分描述弹体系在惯性空间姿态变化;由GPS位置信息描述导航系在惯性空间姿态变化;采用2级减速方案及Quest算法确... 提出了一种适用于全导式多弹头分导系统的初始对准算法。以MEMS IMU/GPS组合作为子弹头制导系统,对准算法分3部分,由陀螺仪积分描述弹体系在惯性空间姿态变化;由GPS位置信息描述导航系在惯性空间姿态变化;采用2级减速方案及Quest算法确定载体系及导航系在对准开始时刻的相对姿态。分析了器件误差、弹体俯仰角初值、弹体机动方式及强度对对准结果的影响。Monte Carlo仿真表明,采用10°/h陀螺和0.1 m/s GPS组合时,在弹头2级减速机动下,20 s内水平误差小于0.12°(1σ),方位误差小于0.4°(1σ),完全满足分导系统初始对准精度要求,为工程应用提供了有益参考。 展开更多

关键词 空中对准 全导式多弹头分导系统 MEMS IMU GPS Quest

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基于罗德里格参数的线性最优估计自对准 被引量：2

6

作者 梅春波 秦永元 杨鹏翔 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期298-302,共5页

针对车载捷联惯导系统怠速条件下的初始对准问题,提出了一种基于罗德里格参数的线性最优估计自对准算法。利用姿态阵分解和凯莱变换,将任意姿态下的无初值初始对准问题简化为罗德里格参数的无约束线性最优估计问题。讨论了算法的有效性... 针对车载捷联惯导系统怠速条件下的初始对准问题,提出了一种基于罗德里格参数的线性最优估计自对准算法。利用姿态阵分解和凯莱变换,将任意姿态下的无初值初始对准问题简化为罗德里格参数的无约束线性最优估计问题。讨论了算法的有效性,推导了算法的对准误差公式,并设计了一种简洁的工程实现方案。利用车载捷联惯导系统进行了四位置对准试验,每个位置对准六次,结果表明,在发动机振动及外界随机扰动下,新算法可以在5 min内完成对准,统计方位均方差(1σ)不超过3′。 展开更多

关键词 初始对准 罗德里格参数 凯莱变换 线性最优估计

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基于MEMS惯性技术的鞋式个人导航系统 被引量：57

7

作者 张金亮 秦永元 梅春波 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期253-256,共4页

研究了低精度鞋式个人惯性导航系统的导航修正算法。该系统由低精度MEMS惯性IMU单元组成,固联在步行者的鞋上。导航算法在传统捷联惯性导航算法基础上,引入了零速修正技术,根据人行走时脚部运动的加速度统计特性,设计了一种比力模值+滑... 研究了低精度鞋式个人惯性导航系统的导航修正算法。该系统由低精度MEMS惯性IMU单元组成,固联在步行者的鞋上。导航算法在传统捷联惯性导航算法基础上,引入了零速修正技术,根据人行走时脚部运动的加速度统计特性,设计了一种比力模值+滑动方差检测算法,用以检测行走过程中的静止时间段。然后通过设计的改良卡尔曼滤波器在静止时间段内滤波估计导航姿态、速度和位置的计算误差,通过反馈校正可以提高原系统的导航精度。最后通过两组MEMS实物实验验证了导航修正算法的有效性和可行性,并指出了进一步的研究方向。 展开更多

关键词 MEMS 个人导航系统 静止检测 滑动方差 零速修正

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基于导引头图像连续匹配的航向测量与组合算法

8

作者 梅春波 樊振辉 +2 位作者 杨朝明 徐子昂 侯振环 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第5期1-7,共7页

提出了一种基于连续匹配的航向解算与组合导航算法,实现了利用小视场角制导相机解算航向,为无人机提供了一种低成本的航向量测与组合导航方案。首先基于连续匹配得到的本质矩阵计算出姿态增量,然后通过首帧姿态矩阵与联合标定矩阵计算... 提出了一种基于连续匹配的航向解算与组合导航算法,实现了利用小视场角制导相机解算航向,为无人机提供了一种低成本的航向量测与组合导航方案。首先基于连续匹配得到的本质矩阵计算出姿态增量,然后通过首帧姿态矩阵与联合标定矩阵计算出当前帧的航向角,在此基础上基于惯性导航姿滤波设计了MEMS导航解算与视觉连续匹配的融合算法。最后为验证所提算法的精度与计算效率,搭建了惯性/视觉组合装置及挂飞试验系统。飞行试验结果表明,针对像元数为1920×1080的相机在80~200 m相对高度飞行过程中,匹配成功率达到99.6%,0.5 h航行中航向计算精度优于0.21°,更新频率优于20 Hz,与传统方法相比具备较高的匹配成功率、航向计算精度,并具有更低的时间耗费。 展开更多

关键词 连续匹配 航向计算 航姿滤波 小视场 惯性/视觉

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快速传递对准中机翼弹性变形估计方法比较 被引量：12

9

作者 李四海 王珏 +1 位作者 刘镇波 梅春波 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期38-44,共7页

传递对准是机载主惯导对子惯导进行初始化的过程,机翼变形对快速传递对准滤波精度有显著影响。讨论了传递对准中机翼变形的不同估计方法,通过分析建模过程比较了各种方法的特点及其适用范围。然后建立快速传递对准仿真环境,用"速... 传递对准是机载主惯导对子惯导进行初始化的过程,机翼变形对快速传递对准滤波精度有显著影响。讨论了传递对准中机翼变形的不同估计方法,通过分析建模过程比较了各种方法的特点及其适用范围。然后建立快速传递对准仿真环境,用"速度加姿态"匹配方式进行仿真,比较了不同方法所能达到的精度。最终从对准精度、快速性、模型依赖度、计算量等方面,对各种传递对准中机翼弹性变形的处理方法进行了比较总结,结果表明,将弹性变形当作有色噪声且使用卡尔曼滤波量测扩增法进行传递对准滤波器设计时,在估计精度和计算量方面达到最好折衷。所得结论为快速传递对准弹性变形的处理提供了工程应用参考。 展开更多

关键词 传递对准 变形 建模 卡尔曼滤波 有色噪声

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捷联惯性系粗对准误差及数值问题分析 被引量：17

10

作者 秦永元 梅春波 白亮 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期648-652,共5页

针对捷联惯导系统惯性系粗对准算法的对准误差进行了详细地分析。首先,依据惯性器件输出模型和粗对准算法模型,经过严格数学推导,得到了对准误差的解析表达式。其次,从求解矩阵方程的角度考察粗对准过程,得出对准过程等效于病态方程组... 针对捷联惯导系统惯性系粗对准算法的对准误差进行了详细地分析。首先,依据惯性器件输出模型和粗对准算法模型,经过严格数学推导,得到了对准误差的解析表达式。其次,从求解矩阵方程的角度考察粗对准过程,得出对准过程等效于病态方程组的求解问题。理论分析表明,一方面惯性系粗对准算法的理论对准精度取决于惯性器件的精度,另一方面,对准误差上限取决于具体的算法和量测相对误差。在此基础上,进行了简单而有效的计算机仿真,结果与理论分析及工程经验吻合。 展开更多

关键词 捷联惯导 粗对准 对准误差 病态方程

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锥运动条件下新的速度误差补偿项研究 被引量：4

11

作者 游金川 秦永元 +1 位作者 梅春波 夏家和 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期347-354,共8页

经典的捷联惯导积分算法往往需要在姿态更新过程中对圆锥误差项进行精确补偿。虽然考虑了载体姿态变化的影响,但速度更新算法通常忽略了圆锥效应的作用。就圆锥误差项引起的速度误差进行了研究。指出其与陀螺角增量对速度更新的影响方... 经典的捷联惯导积分算法往往需要在姿态更新过程中对圆锥误差项进行精确补偿。虽然考虑了载体姿态变化的影响,但速度更新算法通常忽略了圆锥效应的作用。就圆锥误差项引起的速度误差进行了研究。指出其与陀螺角增量对速度更新的影响方式相同。在假设的线性斜坡模型条件下,利用两个连续的角增量和比力增量,详细推导了新的速度误差项的二子样更新补偿算法。在一种特殊的机动条件下,即当载体绕横轴作圆锥角振动的同时又沿立轴作同频同相的线振动,推导的二子样优化算法能够使该误差补偿项的平均性能最优。仿真结果证明该优化算法能够对新的速度误差积分项进行有效的补偿。 展开更多

关键词 捷联惯导系统 速度更新 圆锥效应 误差补偿

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空中对准方案的误差分配分析方法(英文) 被引量：3

12

作者 翁浚 秦永元 +1 位作者 严恭敏 梅春波 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期570-574,共5页

舰载机进行紧急作战任务时,可能会先快速起飞,然后再进行空中对准。为了保证对准结束进入惯性导航模式后,惯导系统能够达到一定精度指标,对准结束时刻的姿态信息需要达到一定的精度要求。空中对准过程一般可分为粗对准和精对准两部分,... 舰载机进行紧急作战任务时,可能会先快速起飞,然后再进行空中对准。为了保证对准结束进入惯性导航模式后,惯导系统能够达到一定精度指标,对准结束时刻的姿态信息需要达到一定的精度要求。空中对准过程一般可分为粗对准和精对准两部分,对准结束时刻的姿态精度由粗对准结束时刻的导航误差、惯性器件误差、重力场模型误差和对准过程中的飞行机动等多个因素决定。首先利用设计的协方差分析方法,对两种不同空中对准方案进行误差分配,并通过Monte-Carlo仿真技术对误差分配结果进行了验证。仿真结果说明了提出的误差分析方法是正确的,为空中对准方案的改进方向提供了借鉴作用。 展开更多

关键词 空中对准 误差分配 协方差分析 蒙特卡洛仿真

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基于MEMS惯性器件的水平姿态解算方案设计 被引量：3

13

作者 朱启举 秦永元 +1 位作者 梅春波 薛媛元 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期35-40,共6页

针对MEMS惯性测量单元,通过分析方向余弦矩阵的特性,设计了基于非线性状态观测器的水平姿态解算方案,并证明了该算法的稳定性。在此基础上,提出了一种基于Kalman滤波算法的解决方案:利用陀螺仪输出构造系统方程,利用匀速条件下的加计输... 针对MEMS惯性测量单元,通过分析方向余弦矩阵的特性,设计了基于非线性状态观测器的水平姿态解算方案,并证明了该算法的稳定性。在此基础上,提出了一种基于Kalman滤波算法的解决方案:利用陀螺仪输出构造系统方程,利用匀速条件下的加计输出构造量测量,并通过双重模值判别机制自动判别量测信息的有效性,最终实现了MEMS姿态信息的融合解算。静态实验和角运动、线运动干扰实验表明:该算法可以得到稳定有效的水平姿态,误差<1°。 展开更多

关键词 MEMS 水平姿态解算 KALMAN滤波器 双重模值判别

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半球陀螺谐振子的理论建模方法综述

14

作者 姜昕 朱启举 梅春波 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第5期104-114,共11页

半球谐振子的动力学行为是半球谐振陀螺(HRG)功能的物理基础。针对目前国内半球谐振子动力学建模研究中普遍存在的缺乏具体参考来源,以及推导不严密甚至谬误等问题,详细推导了谐振子的动力学建模过程,总结了建模通用的学科背景知识,并... 半球谐振子的动力学行为是半球谐振陀螺(HRG)功能的物理基础。针对目前国内半球谐振子动力学建模研究中普遍存在的缺乏具体参考来源,以及推导不严密甚至谬误等问题,详细推导了谐振子的动力学建模过程,总结了建模通用的学科背景知识,并梳理出了两大类常用的建模思路,以期为后续的进一步的研究和工程应用提供理论支撑。首先,对于半球谐振子动力学建模所通用的弹性薄壳理论进行了概括,包括描述应变和位移关系的弹性几何方程和将应变和应力联系起来的胡克定律;然后介绍了在早期理论研究中常用的基于达朗贝尔原理的建模方法,通过建立平衡方程以及载荷分析求解得到谐振子的二阶振动方程;最后介绍了由国外引入的基于拉格朗日力学的建模方法,通过计算谐振子整体的动能以及应变势能,并代入拉格朗日方程推导出谐振子的二阶运动方程,该方法在最近几年内也开始被国内的研究者所重视。 展开更多

关键词 半球谐振陀螺 半球谐振子 弹性薄壳理论 达朗贝尔原理 拉格朗日方程

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基于改进OBA的自适应反馈对准算法

15

作者 雷小盈 杨鹏翔 +1 位作者 李应举 梅春波 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第5期96-103,共8页

针对无人机的空中对准问题,在有卫星导航的情况下,基于改进OBA(基于优化的对准)对准算法提出了一种统一粗对准和精对准过程的自适应反馈对准算法。在OBA算法后的每一步都进入自适应卡尔曼滤波器进行传感器误差估计和载体系姿态补偿,系... 针对无人机的空中对准问题,在有卫星导航的情况下,基于改进OBA(基于优化的对准)对准算法提出了一种统一粗对准和精对准过程的自适应反馈对准算法。在OBA算法后的每一步都进入自适应卡尔曼滤波器进行传感器误差估计和载体系姿态补偿,系统直接输出载体的实时姿态,缩短了对准时间。利用Sage-husa自适应估计器矫正系统的观测噪声协方差矩阵,再构造自适应因子来矫正系统状态量的协方差矩阵,通过KF(卡尔曼滤波器)来估计传感器的误差量,由反馈通道补偿给观测矢量,不断迭代得到姿态角对准结果。设计仿真实验,对卫星导航给出的速度与位置信息存在未知随机误差的情况进行模拟,发现改进后的OBA自适应反馈对准算法有效提高了原OBA算法的对准精度和应用场景,航向角误差由79.45°降低到了-0.032°。文中算法与EKF(扩展卡尔曼滤波)的对比实验,发现文中算法俯仰角与航向角收敛时间较EKF算法缩短了30 s左右,EKF算法收敛后,文中算法误差比EKF算法小2.203°。文中给出算法在量测噪声未知的大失准角初始对准中更有优势,能够应用于大机动飞行器的空中初始对准。 展开更多

关键词 初始对准 卡尔曼滤波 Sage-husa自适应滤波器 抗差滤波

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大失准角条件下制导炮弹组合导航方法研究

16

作者 卢宝峰 梅春波 +1 位作者 杨鹏翔 张昊 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第5期115-120,共6页

制导炮弹多采用发射后上电空中对准的方式实现导航初始信息的获取,初始姿态信息中滚转角的获取难度远高于俯仰角和偏航角。针对空中对准中滚转角信息获取难度较高的问题,提出了一种适用于大初始滚转角误差的组合导航方法,旨在省略滚转... 制导炮弹多采用发射后上电空中对准的方式实现导航初始信息的获取,初始姿态信息中滚转角的获取难度远高于俯仰角和偏航角。针对空中对准中滚转角信息获取难度较高的问题,提出了一种适用于大初始滚转角误差的组合导航方法,旨在省略滚转角对准过程和压缩空中对准时间。通过在组合导航状态向量中引入四元数误差,将状态方程的强非线性误差模型转换为了二阶非线性模型,降低了系统的复杂度。在此基础上,采用二阶扩展卡尔曼滤波方法实现惯性导航系统各项误差的估计,并基于四元数模1约束设计了优化的量测更新方法。各量级初始滚转角误差下的半实物仿真结果表明:所设计方法可适应大初始滚转角误差情况,7 s内滚转角误差可由180°收敛至10°内;各量级初始滚转角误差下收敛位置稳定一致,有效的提升了组合导航的适应性。 展开更多

关键词 组合导航系统 二阶非线性 大失准角 扩展卡尔曼滤波

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一种基于惯性/高度计/视觉融合的地理信息修正算法 被引量：2

17

作者 杨鹏翔 樊振辉 +3 位作者 梅春波 朱启举 杨朝明 侯振环 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期1010-1015,1022,共7页

针对无人机视觉景象匹配导航中感知图像地理信息修正精度与实时性相互制约的问题,提出了一种基于惯性/高度计/视觉融合的地理信息修正算法。首先基于惯性导航解算的姿态与相机内参完成透视变换矩阵的计算,并通过线性插值完成实时图像的... 针对无人机视觉景象匹配导航中感知图像地理信息修正精度与实时性相互制约的问题,提出了一种基于惯性/高度计/视觉融合的地理信息修正算法。首先基于惯性导航解算的姿态与相机内参完成透视变换矩阵的计算,并通过线性插值完成实时图像的姿态修正,同时在该过程中引入透视变换矩阵因子降低传感器标定误差对修正精度的影响。进一步利用相对高度数据与相机内参完成空间分辨率计算及尺度修正。最终使其与基准图的坐标系、空间分辨率相同。为验证所设计算法的效果,设计了惯性/高度计/视觉组合装置并进行了飞行实验。实验结果表明地理信息修正平均误差为0.84像素,时间耗费为0.043 s。与传统利用图像匹配进行修正的算法相比,所提算法平均误差减小了80%,耗费时间缩短了90%以上,在精度与实时性上均有大幅提升。 展开更多

关键词 地理信息修正 惯性/视觉融合 透视变换 优化因子

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基于景象匹配的低精度MEMS航向修正与组合算法 被引量：2

18

作者 朱启举 樊振辉 +3 位作者 梅春波 杨鹏翔 卢宝峰 杨朝明 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期870-875,共6页

针对巡飞弹弹载微机电系统(MEMS)在长航时过程中航向易发散的问题,提出了一种基于景象匹配的低精度MEMS航向修正与组合算法。首先,基于匹配点几何关系与匹配重投影设计了两种航向误差模型,前者分别根据实时图与基准图匹配点连线与图像... 针对巡飞弹弹载微机电系统(MEMS)在长航时过程中航向易发散的问题,提出了一种基于景象匹配的低精度MEMS航向修正与组合算法。首先,基于匹配点几何关系与匹配重投影设计了两种航向误差模型,前者分别根据实时图与基准图匹配点连线与图像纵轴计算反正切值,作差后计算出航向修正值;后者利用实时图与基准图的匹配关系构建重投影误差,通过优化计算出航向最优值。然后,基于上述两种模型,根据匹配点数量设计了一种航向修正与组合算法。飞行实验结果表明,长航时过程中修正后的航向误差为0.7423°(RMSE),更新频率优于1 Hz。与传统仅能定位的景象匹配算法相比,所提算法提供了一种航向修正方法,且对传感器精度依赖性较低,具备一定的通用性。 展开更多

关键词 MEMS航向修正 景象匹配 惯性/视觉

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战术级捷联惯导方位装订的半自主对准 被引量：1

19

作者 崔潇 秦永元 +1 位作者 杨小康 梅春波 《弹箭与制导学报》 北大核心 2019年第2期40-43,47,共5页

针对战术级捷联惯导系统的初始对准,提出一种姿态自对准、方位外部装订的半自对准方案。首先,对更新周期内的加速度计输出进行积分,完成水平姿态计算。在水平对准结束时,引入外部基准航向,得到姿态四元数,完成对准过程。此外在陀螺仅存... 针对战术级捷联惯导系统的初始对准,提出一种姿态自对准、方位外部装订的半自对准方案。首先,对更新周期内的加速度计输出进行积分,完成水平姿态计算。在水平对准结束时,引入外部基准航向,得到姿态四元数,完成对准过程。此外在陀螺仅存在常值漂移的假设下,利用对准结果,可对常值漂移进行粗略估计,结果用于陀螺输出补偿可提升导航精度。仿真结果表明,在三轴摇摆运动条件下,水平对准精度达0. 1°以内。 展开更多

关键词 初始对准 方位装订 四元数 陀螺漂移

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基于多项式拟合的抗扰动纬度估计和粗对准方法 被引量：5

20

作者 杨鹏翔 梅春波 +1 位作者 刘琴 卢宝峰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期429-432,共4页

针对纬度未知条件下捷联惯导系统(SINS)扰动基座下初始对准问题,提出了基于惯性系比力积分及多项式拟合的纬度估计与粗对准算法。首先,基于惯性系和姿态阵链式分解,隔离角晃动;其次,通过比力积分,平滑高频线运动干扰和加速度计噪声;最后... 针对纬度未知条件下捷联惯导系统(SINS)扰动基座下初始对准问题,提出了基于惯性系比力积分及多项式拟合的纬度估计与粗对准算法。首先,基于惯性系和姿态阵链式分解,隔离角晃动;其次,通过比力积分,平滑高频线运动干扰和加速度计噪声;最后,对比力积分进行以时间为自变量的三次多项式拟合,进一步抑制线运动干扰,同时根据拟合参数实现纬度估计和粗对准。转台摇摆对准实验结果表明,高精度光纤捷联惯导系统采用该算法可以在1 min内实现纬度估计和粗对准,纬度估计精度优于0.2°(RMS),以静基座对准后姿态保持结果作为摇摆状态姿态参考时,水平姿态角相对偏差小于0.001°(RMS),航向角相对偏差不大于0.07°(RMS),可满足粗对准工程应用的快速性和精度要求。 展开更多

关键词 纬度未知 扰动基座 纬度估计 粗对准

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