MSINS/GPS全组合系统可观测性分析(英文) 被引量：17

1

作者 胡小毛 刘飞 翁海娜 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期38-45,共8页

卡尔曼滤波是组合导航系统处理数据最常用的算法。首先给出PWCS可观测性定理,然后在G矩阵选星算法的基础上,设计了基于伪距/伪距率的MSINS/GPS紧耦合系统(TCS)的卡尔曼滤波器,在上述量测方程中加入基于GPS载波相位观测量的姿态测量方程... 卡尔曼滤波是组合导航系统处理数据最常用的算法。首先给出PWCS可观测性定理,然后在G矩阵选星算法的基础上,设计了基于伪距/伪距率的MSINS/GPS紧耦合系统(TCS)的卡尔曼滤波器,在上述量测方程中加入基于GPS载波相位观测量的姿态测量方程,给出了有姿态测量信息的全组合系统(CIS)。最后证明了CIS满足PWCS定理条件,即可以用离散系统的选择可观测性矩阵(SOM)代替相应的连续系统的总可观测性矩阵(TOM)对系统进行可观测性和可观测度的分析。利用奇异值分解(SVD)理论给出了不同可见卫星数时CIS的可观测性分析结果。与不加入姿态观测信息的MSINS/GPS的TCS比较,计算结果表明CIS比TCS具有更好的可观测性和可观测度。 展开更多

关键词 紧耦合系统 全组合系统 选星算法 G矩阵 载波相位测量 分段线性定常系统 可观测度

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混合式光纤陀螺惯导系统在线自主标定 被引量：19

2

作者 翁海娜 宫京 +2 位作者 胡小毛 高峰 张宇飞 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期1-5,共5页

混合式光纤陀螺惯导系统IMU的安装误差、光纤陀螺的漂移及标度因数等参数会随着时间发生变化,对系统误差产生影响,使系统在使用一段时间之后精度发生变化,因而需要重新标定。在混合式系统中,通过台体旋转调制,惯性元件常值漂移误差对系... 混合式光纤陀螺惯导系统IMU的安装误差、光纤陀螺的漂移及标度因数等参数会随着时间发生变化,对系统误差产生影响,使系统在使用一段时间之后精度发生变化,因而需要重新标定。在混合式系统中,通过台体旋转调制,惯性元件常值漂移误差对系统的影响得到抑制,但安装误差和标度因数误差对系统的影响无法得到完全调制,这些误差会与地速及旋转角速率耦合,引起锯齿形速度误差,降低了系统的各项性能。针对混合式惯导系统,建立了IMU误差模型,设计出一种在线自主标定方法,并进行了可观性分析。该方法采用"速度+位置"匹配,对惯导系统30项相关误差项进行在线标定。系统实验结果表明,系统级在线标定参数较分立式标定参数在导航定位精度上提高了半个数量级。 展开更多

关键词 在线自主标定 台体旋转调制 混合式惯导系统 平台式惯导系统

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一种新的加速度计温度误差补偿方法 被引量：15

3

作者 翁海娜 胡小毛 +2 位作者 裴志 陈星 杨建林 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期479-482,共4页

惯性导航系统实际工作时,环境温度变化会导致IMU的惯性器件加速度计的工作温度变化,其零偏和标度因子因此也会发生变化,最终影响惯性导航系统的初始对准和导航精度。通过两级温度控制,在水平和垂直位置对加速度计进行定点升温试验,利用... 惯性导航系统实际工作时,环境温度变化会导致IMU的惯性器件加速度计的工作温度变化,其零偏和标度因子因此也会发生变化,最终影响惯性导航系统的初始对准和导航精度。通过两级温度控制,在水平和垂直位置对加速度计进行定点升温试验,利用最小二乘法建立起了加速度计的温度补偿模型。在自然升温和降温过程中,进行加速度计的温度补偿,验证了模型的准确性和重复性。 展开更多

关键词 温度补偿 最小二乘法 加速度计 惯性导航系统

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SINS/GPS组合导航系统选星算法 被引量：9

4

作者 黄昆 胡小毛 +2 位作者 李士心 窦玉宝 郝研 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期718-722,共5页

选星算法是SINS/GPS组合导航定位系统中一个重要的步骤。在最佳选星算法的基础上,提出了一种适用于基于伪距、伪距率的SINS/GPS紧耦合组合系统的选星算法。该算法通过ENU(东北天)坐标系中几何矩阵及几何精度因子的定义,利用星历给出的... 选星算法是SINS/GPS组合导航定位系统中一个重要的步骤。在最佳选星算法的基础上,提出了一种适用于基于伪距、伪距率的SINS/GPS紧耦合组合系统的选星算法。该算法通过ENU(东北天)坐标系中几何矩阵及几何精度因子的定义,利用星历给出的卫星在ENU坐标系中的高度角和方位角解算出最佳四颗导航定位卫星,即基于G矩阵的选星算法。通过与两种常规选星算法的对比,验证了本算法具有较强的工程实用性。此外又推导了基于G矩阵的伪距、伪距率的SINS/GPS组合系统量测方程。该算法避免了求解卫星的位置,从而有效减少了计算量。 展开更多

关键词 SINS/GPS组合系统 紧耦合 几何精度因子 选星

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高精度惯导系统重力扰动的阻尼抑制方法 被引量：10

5

作者 翁海娜 李鹏飞 +2 位作者 高峰 胡小毛 张宇飞 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期141-145,共5页

重力扰动已经成为高精度长航时惯导系统的主要误差源之一。针对船用高精度惯导系统的重力扰动抑制问题,从舰船INS误差模型出发,推导了重力扰动在惯导系统中的传播特性。仿真结果表明垂线偏差将引起系统较大的舒拉振荡误差。为抑制重力... 重力扰动已经成为高精度长航时惯导系统的主要误差源之一。针对船用高精度惯导系统的重力扰动抑制问题,从舰船INS误差模型出发,推导了重力扰动在惯导系统中的传播特性。仿真结果表明垂线偏差将引起系统较大的舒拉振荡误差。为抑制重力扰动对系统的影响,引入常速度误差反馈阻尼网络和相位超前串联阻尼网络。分析了重力扰动在水平阻尼网络中的传递特性,实现了相应滤波器的设计。在此基础上完成了实验验证,海上试验结果表明,所引入的两种阻尼网络都能够阻尼掉重力扰动引起的舒拉振荡型导航误差,其中,相位超前串联阻尼网络效果更优,抑制率达到70%以上。 展开更多

关键词 重力扰动 垂线偏差 水平阻尼 高精度惯性导航系统

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舰船单轴旋转激光捷联惯导系统动态初始对准 被引量：11

6

作者 翁海娜 姚琪 胡小毛 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期34-38,共5页

初始对准的时间和精度是舰船惯导系统的重要指标。针对在不同情况下惯导系统启动的实际工程需求,提出了单轴旋转激光捷联惯导系统的初始对准方案。研究了系统在动基座情况下进行粗对准方法。建立了单轴旋转惯导系统的误差模型,使用卡尔... 初始对准的时间和精度是舰船惯导系统的重要指标。针对在不同情况下惯导系统启动的实际工程需求,提出了单轴旋转激光捷联惯导系统的初始对准方案。研究了系统在动基座情况下进行粗对准方法。建立了单轴旋转惯导系统的误差模型,使用卡尔曼滤波的方法实现了系统精对准过程。分别对惯导系统三种不同动态启动条件,设计了不同的对准方案。数字仿真结果表明,经过6h的初始对准,垂向陀螺常值漂移的对准误差在设定值的5.2%以内,垂向加表零偏的对准误差在设定值的1.8%以内。 展开更多

关键词 激光捷联惯导系统 单轴旋转 初始对准 动态启动 卡尔曼滤波

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基于Kalman滤波技术的捷联惯导系统水平阻尼算法 被引量：6

7

作者 刘飞 刘超 +1 位作者 翁海娜 胡小毛 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期285-288,共4页

立足现代控制理论,探索一种应用Kalman滤波技术估计出系统状态,通过反馈校正实现惯导系统水平阻尼的方法。当外速度存在常值误差时,惯导系统水平姿态误差和加表零偏的耦合量A/g经Kalman滤波,能够被快速准确地估计出来,在最优时刻反馈此... 立足现代控制理论,探索一种应用Kalman滤波技术估计出系统状态,通过反馈校正实现惯导系统水平阻尼的方法。当外速度存在常值误差时,惯导系统水平姿态误差和加表零偏的耦合量A/g经Kalman滤波,能够被快速准确地估计出来,在最优时刻反馈此估计量对系统进行校正,可以对舒勒振荡进行阻尼,实现传统水平阻尼网络的作用。仿真试验表明,与传统阻尼网络相比,Kalman滤波阻尼不仅能够有效地消除舒勒周期振荡误差,而且在导航状态切换过程中能有效抑制超调的产生,改善系统的性能。 展开更多

关键词 捷联惯性导航 KALMAN滤波 水平阻尼 反馈校正

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基于速度阻尼的双轴旋转式激光陀螺捷联惯导标定方法 被引量：4

8

作者 王彬 翁海娜 +2 位作者 汪湛清 张宇飞 胡小毛 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期421-425,共5页

惯性元件参数的长期稳定决定着惯导系统的精度,目前对于激光陀螺捷联惯导系统(RLG-SINS)主要是采用系统级旋转调制技术来实现高精度导航能力,同时系统级旋转也提高了初始对准精度以及惯性元件误差的可观测性。针对激光陀螺惯导系统惯性... 惯性元件参数的长期稳定决定着惯导系统的精度,目前对于激光陀螺捷联惯导系统(RLG-SINS)主要是采用系统级旋转调制技术来实现高精度导航能力,同时系统级旋转也提高了初始对准精度以及惯性元件误差的可观测性。针对激光陀螺惯导系统惯性元件误差项的特点,同时结合分立式标定与系统级标定各自的优势,设计了一种水平阻尼模式下的Kalman滤波方案,利用双轴旋转机构,通过观测导航位置误差来实现初始对准以及部分惯性元件误差参数的标定,可以有效地减小惯性元件逐次启动误差对导航精度的影响。仿真结果表明,系泊状态零速度阻尼模式下工作4 h,可以标定出石英加速度计标度因数误差、零偏与激光陀螺零偏,共计9项误差参数。加速度计零偏估计误差小于2%,陀螺零偏估计误差小于8%,误差估计精度满足高精度惯性导航要求,该方法具备一定的工程实用性。 展开更多

关键词 速度阻尼 双轴旋转调制 系统级标定 系泊状态

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AFM研究蝙蝠葛碱对daudi细胞毒性的影响 被引量：3

9

作者 陈伟 王穗湘 +2 位作者 胡小毛 刑晓波 蔡继业 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期247-254,共8页

利用原子力显微镜、CCK-8实验和流式细胞术研究了蝙蝠葛碱(dauricine)对B细胞淋巴瘤daudi细胞的细胞毒性。蝙蝠葛碱能显著抑制daudi细胞的增殖。CCK-8实验表明,细胞存活率与蝙蝠葛碱浓度存在时间依赖和剂量依赖关系。经10～50μmol/L的... 利用原子力显微镜、CCK-8实验和流式细胞术研究了蝙蝠葛碱(dauricine)对B细胞淋巴瘤daudi细胞的细胞毒性。蝙蝠葛碱能显著抑制daudi细胞的增殖。CCK-8实验表明,细胞存活率与蝙蝠葛碱浓度存在时间依赖和剂量依赖关系。经10～50μmol/L的蝙蝠葛碱作用24 h后,daudi细胞存活率从(89.8±4.3)%降至(11.2±3.2)%;48 h后,存活率从(68.9±2.6)%降至(2.5±0.5)%。流式细胞术表明蝙蝠葛碱处理dau-di细胞24 h后,凋亡率从5.2%增至28.2%(60μmol/L)。AFM数据显示对照组细胞呈圆形,表面较光滑。经蝙蝠葛碱处理后,daudi细胞坍塌,超微结构显示细胞表面粗糙、凹凸不平。此外,经不同浓度蝙蝠葛碱作用的daudi细胞,其线粒体膜电位随着药物浓度的加大而降低。蝙蝠葛碱能显著抑制daudi细胞生长增殖。 展开更多

关键词 蝙蝠葛碱 原子力显微镜 细胞毒性 超微结构 DAUDI细胞 细胞凋亡

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BCL11A-siRNA对HEK293细胞增殖的影响 被引量：1

10

作者 高杨军 胡小毛 +3 位作者 吴红 何冬梅 赵军 李扬秋 《山东医药》 CAS 2014年第3期4-7,共4页

目的设计靶向B细胞淋巴瘤/白血病11A基因的小干扰RNA(BCL11A-siRNA),并观察其对人胚胎肾细胞株HEK293细胞增殖的影响。方法利用siRNA Target Finder工具,针对BCL11A设计合成siRNA319、siRNA585、siRNA2292、siRNA475。将HEK293细胞接种... 目的设计靶向B细胞淋巴瘤/白血病11A基因的小干扰RNA(BCL11A-siRNA),并观察其对人胚胎肾细胞株HEK293细胞增殖的影响。方法利用siRNA Target Finder工具,针对BCL11A设计合成siRNA319、siRNA585、siRNA2292、siRNA475。将HEK293细胞接种不含抗生素的培养基中,分为阳性对照组(PC组)、阴性对照组(NC组)、BCL11A-siRNA319组(si319组)、BCL11A-siRNA585组(si585组)、BCL11A-siRNA2292组(si2292组)、BCL11A-siRNA475组(si475组)、空转组、细胞组。通过LipofectamineTM2000,si319组将siRNA319、si585组将siRNA585、si2292组将siRNA2292、si475组将siRNA475分别转染HEK293细胞;转染后6 h倒置荧光显微镜观察细胞转染情况并用流式细胞仪检测转染效率;转染后24、48、72 h,采用实时定量RT-PCR法观察BCL11A-siRNA对BCL11A基因表达的影响;CCK8法观察HEK293细胞体外增殖情况。结果转染后24 h,si585组、si2292组的HEK293细胞BCL11A基因表达降低,72 h逐渐恢复;si585组、si2292组细胞增殖受抑,与NC组、空转组、细胞组相比,P均<0.05。结论 BCL11AsiRNA585及BCL11A-siRNA2292可降低HEK293细胞中BCL11A基因表达,抑制细胞增殖。 展开更多

关键词 BCL11A基因 小干扰RNA HEK293细胞 细胞增殖

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陀螺零偏二次模型参数的系统级辨识算法 被引量：1

11

作者 李鹏飞 胡小毛 +1 位作者 周喆 张崇猛 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期478-480,484,共4页

以单轴旋转光学捷联惯性导航系统为原型,假设水平陀螺常值漂移的影响得以完全调制,方位陀螺漂移为随时间变化的二次模型,在水平阻尼工作模式下推导了系统位置误差与方位陀螺漂移之间严格的数学关系。分别设置了方位陀螺漂移仅有常值项... 以单轴旋转光学捷联惯性导航系统为原型,假设水平陀螺常值漂移的影响得以完全调制,方位陀螺漂移为随时间变化的二次模型,在水平阻尼工作模式下推导了系统位置误差与方位陀螺漂移之间严格的数学关系。分别设置了方位陀螺漂移仅有常值项、一次项、二次项和全系数误差的误差模型,利用递推最小二乘算法成功辨识出设定的二次模型中各个参数值。仿真结果表明,常值项首先被辨识出来,估计时间约为14 h,估计误差为6.54e-6(°)/h;一次项系数估计时间约为30 h,估计误差为2.73e-8(°)/h;二次项系数估计时间约为42 h,估计误差为1.51e-9(°)/h;全系数估计需要45 h,估计误差为7.28e-6(°)/h。辨识结果验证了该算法的正确性。实际系统中,可适当增加总的辨识估计时间,以达到更高精度的辨识结果。 展开更多

关键词 旋转调制 水平阻尼 陀螺漂移误差模型 模型辨识 递推最小二乘

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舰船长航时光纤陀螺惯导系统技术及未来发展 被引量：11

12

作者 赵坤 胡小毛 刘伯晗 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期281-287,共7页

光纤陀螺在随机误差方面表现出极佳的性能优势,并不断向超高精度方向发展。结合所在研发团队近几年的最新研究成果,分析了高精度光纤陀螺及惯导系统的发展现状。重点突破了超高精度光纤陀螺的结构设计与仿真、超长细径大直径精密环圈设... 光纤陀螺在随机误差方面表现出极佳的性能优势,并不断向超高精度方向发展。结合所在研发团队近几年的最新研究成果,分析了高精度光纤陀螺及惯导系统的发展现状。重点突破了超高精度光纤陀螺的结构设计与仿真、超长细径大直径精密环圈设计、误差抑制与标度提升以及陀螺极限精度测试等关键技术,研制的高精度光纤陀螺Allan方差探底值测试精度达到0.000005°/h。同时,介绍了平台旋转调制与载体角运动隔离、热/磁引起的航向效应误差抑制及残差补偿、高精度重力场误差模型构建与补偿等系统技术。首次开展了水下长航时自主导航试验,验证了舰船长航时光纤陀螺惯导系统技术的可行性和优势。最后对高精度光纤陀螺及惯导系统未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 光纤陀螺 惯性导航系统 ALLAN方差 误差抑制

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基于双速度模式的多级惯性系动基座粗对准算法 被引量：5

13

作者 刘猛 胡小毛 +3 位作者 郭猛 张志涛 张海龙 刘建春 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期159-164,共6页

由于传统载体系速度(V b)辅助惯性系对准算法(IA)中的近似忽略项,不可避免的存在模型误差问题将会影响捷联惯性导航系统对准精度,且会随载体速度增大而更加明显。对传统多级IA算法进行改进,提出基于双速度模式的惯性系初始对准算法来解... 由于传统载体系速度(V b)辅助惯性系对准算法(IA)中的近似忽略项,不可避免的存在模型误差问题将会影响捷联惯性导航系统对准精度,且会随载体速度增大而更加明显。对传统多级IA算法进行改进,提出基于双速度模式的惯性系初始对准算法来解决其模型误差问题且不牺牲其对准精度的稳定性,同时利用回溯计算来逐步提高对准精度,保证对准快速性。最后,通过仿真和车载半实物仿真试验进行验证。车载半实物仿真下,传统V b辅助IA算法、传统多级IA算法以及改进多级IA算法在120 s的航向对准精度分别为-0.779°、1.747°和-0.314°,5次半实物仿真航向对准精度均方误差分别为0.7082°、2.6482°和0.3392°。试验结果表明采用所提出的双速度模式的多级惯性系粗对准算法具有优越的性能。 展开更多

关键词 粗对准 惯性系对准 模型误差 回溯计算

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