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捷联惯性测量组件中内杆臂效应分析与补偿 被引量:33
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作者 严恭敏 严卫生 徐德民 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第2期148-153,共6页
在实际捷联惯性测量组件(SIMU)中,三个加速度计本质上测量的是SIMU上三个不同点处的加速度,如果把这些加速度当作来自于理想"点测量组件"的输出进行惯性导航解算,会从原理上引起导航误差,即内杆臂效应误差。假设SIMU中三个加... 在实际捷联惯性测量组件(SIMU)中,三个加速度计本质上测量的是SIMU上三个不同点处的加速度,如果把这些加速度当作来自于理想"点测量组件"的输出进行惯性导航解算,会从原理上引起导航误差,即内杆臂效应误差。假设SIMU中三个加速度计敏感轴互相垂直并且相交于一点,在SIMU绕某个固定坐标轴作角振动的条件下,分析了内杆臂效应的产生机理,得出内杆臂效应引起导航速度误差的规律:速度误差与角振动中心位置无关,与加速度计敏感点至交点的杆臂长度成正比,也与角振动频率成正比。提出内杆臂效应补偿的方法是将加速度计敏感点处的加速度测量值折算至它们的敏感轴交点上。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 SIMU 加速度计 效应 划船运动误差
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箭载SINS杆臂效应频域处理方法 被引量:12
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作者 程向红 仲小丽 +1 位作者 冉昌艳 周如好 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期61-64,79,共5页
运载火箭在外场工作条件下,存在晃动等干扰,箭体的杆臂长度达数十米,杆臂效应会造成较大的对准误差。为解决运载火箭在晃动基座和大杆臂效应环境下的对准问题,引入了惯性系初始自对准方法,采用FIR和IIR低通滤波方法在频域内对杆臂效应... 运载火箭在外场工作条件下,存在晃动等干扰,箭体的杆臂长度达数十米,杆臂效应会造成较大的对准误差。为解决运载火箭在晃动基座和大杆臂效应环境下的对准问题,引入了惯性系初始自对准方法,采用FIR和IIR低通滤波方法在频域内对杆臂效应进行处理,滤除杆臂干扰加速度信息,保留SINS中舒拉周期和地球自转周期等低频有用信号。在相同设计指标下,IIR滤波器比FIR滤波器阶数低,所需存储单元少。仿真结果表明,两种滤波器均可以有效处理杆臂干扰加速度信息,实现精确对准;采用FIR滤波器时延达到一分钟,而采用IIR滤波器对准速度快,工程上更为实用。 展开更多
关键词 运载火箭 初始对准 效应 FIR滤波器 IIR滤波器
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捷联惯导初始对准中杆臂效应误差的补偿 被引量:18
3
作者 曹洁 刘光军 +1 位作者 高伟 孙枫 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期39-44,共6页
重点介绍了杆臂效应原理和舰载水下潜器传递对准误差模型,针对潜器用捷联式惯性导航系统(SINS),在释放前摇摆基座上进行初始传递对准时,系统中存在的杆臂效应误差问题,提出了直接补偿杆臂干扰加速度和设计低通滤波器的补偿方案。通过计... 重点介绍了杆臂效应原理和舰载水下潜器传递对准误差模型,针对潜器用捷联式惯性导航系统(SINS),在释放前摇摆基座上进行初始传递对准时,系统中存在的杆臂效应误差问题,提出了直接补偿杆臂干扰加速度和设计低通滤波器的补偿方案。通过计算机仿真:验证了方案可以有效的提高传递对准精度,提供高准确性的导航姿态基准。 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统 效应:传递对淮:摇摆基座 初始对准 误差补偿 舰载水下潜器
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传递对准中杆臂效应误差的补偿研究 被引量:9
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作者 李蓓 高伟 +1 位作者 王嘉男 陈明辉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期49-52,共4页
杆臂效应误差是因惯性测量组件安装位置与载体质心不重合而引起的,它是影响传递对准精度的主要误差之一。文中以速度匹配传递对准为研究对象,对杆臂效应产生的机理进行了详细地分析,采用设计低通滤波器和直接计算杆臂干扰加速度的补偿方... 杆臂效应误差是因惯性测量组件安装位置与载体质心不重合而引起的,它是影响传递对准精度的主要误差之一。文中以速度匹配传递对准为研究对象,对杆臂效应产生的机理进行了详细地分析,采用设计低通滤波器和直接计算杆臂干扰加速度的补偿方案,对速度匹配传递对准中杆臂效应误差的补偿进行了对比研究,仿真表明两种补偿方法是可行的。 展开更多
关键词 速度匹配 传递对准 效应 误差补偿
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舰载捷联惯性系统中杆臂效应误差的研究 被引量:10
5
作者 徐晓苏 万德钧 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1994年第2期122-126,共5页
舰载捷联惯性系统中杆臂效应误差的研究徐晓苏,万德钧(东南大学仪器科学与工程系,南京210018)对于使用捷联式惯性测量组件的舰艇或其它水中运动对象,惯性测量组件中加速度计的理想定位应在水中运动对象的摇摆中心.否则,当... 舰载捷联惯性系统中杆臂效应误差的研究徐晓苏,万德钧(东南大学仪器科学与工程系,南京210018)对于使用捷联式惯性测量组件的舰艇或其它水中运动对象,惯性测量组件中加速度计的理想定位应在水中运动对象的摇摆中心.否则,当运动对象处于摇摆状态时,由于存在离... 展开更多
关键词 捷联惯性系统 效应 舰艇
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平台惯导系统中杆臂效应误差的研究与分析 被引量:10
6
作者 何秀凤 袁信 《航天控制》 CSCD 北大核心 1995年第2期22-30,共9页
杆臂效应误差是由于惯性测量组件安装位置与飞行器质心不重合而引起加速度计输出中的附加干扰加速度,它是惯导系统的主要误差源之一。本文从理论上系统、深入地分析了杆臂效应误差对导航系统精度的影响,并针对几种情况对系统进行了仿真。
关键词 导航系统 误差分析 效应误差 航空
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杆臂效应补偿中H_∞滤波器的应用与设计 被引量:6
7
作者 刘锡祥 徐晓苏 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1142-1145,共4页
针对大杆臂或高挠曲条件下杆臂长度不确定性引起的速度匹配误差问题,引入了H∞滤波技术.首先,在力学补偿法的基础上,利用标称杆臂构建杆臂效应量并进行补偿.然后,将不确定性杆臂引起的杆臂效应误差量纳入量测噪声,利用H∞滤波的鲁棒性... 针对大杆臂或高挠曲条件下杆臂长度不确定性引起的速度匹配误差问题,引入了H∞滤波技术.首先,在力学补偿法的基础上,利用标称杆臂构建杆臂效应量并进行补偿.然后,将不确定性杆臂引起的杆臂效应误差量纳入量测噪声,利用H∞滤波的鲁棒性对能量有限的不确定性量测噪声进行抑制,并给出了滤波器的递推算法.最后,以大型舰船主/子惯导传递对准为例,仿真比较了传递对准中使用真实杆臂与标准Kalman滤波、标称杆臂与标准Kalman滤波、标称杆臂与H∞滤波3种方案的处理效果.仿真结果表明,在杆臂长度存在挠曲变形时,采用H∞滤波可以有效提高传递对准的精度. 展开更多
关键词 效应 传递对准 挠曲变形 量测噪声 H∞滤波器
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外杆臂效应对于船用捷联惯导罗经对准影响分析 被引量:3
8
作者 姜述强 刘繁明 +2 位作者 魏风梅 张强 黄磊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期174-181,共8页
捷联惯导系统在动基座罗经对准中需要计程仪提供速度,然而计程仪(位于船底部)和捷联惯导系统(位于罗经室)之间存在的外杆臂效应使得计程仪提供的速度存在误差.为分析外杆臂效应对动基座罗经对准性能的影响,推导了船舶纵摇、横摇、转弯... 捷联惯导系统在动基座罗经对准中需要计程仪提供速度,然而计程仪(位于船底部)和捷联惯导系统(位于罗经室)之间存在的外杆臂效应使得计程仪提供的速度存在误差.为分析外杆臂效应对动基座罗经对准性能的影响,推导了船舶纵摇、横摇、转弯情况下,外杆臂效应导致的速度误差表达式,同时,建立了速度误差与罗经对准误差角之间的关系,进一步推得外杆臂效应速度误差对于罗经对准的影响.理论分析与仿真表明:外杆臂效应会引起罗经对准水平和方位对准误差,该误差与摇摆和转弯的幅度,外杆臂的长度构成递增关系. 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统 动基座 罗经对准 计程仪 效应
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大失准角传递对准杆臂效应影响研究 被引量:3
9
作者 丁国强 马军霞 +1 位作者 熊明 乔相伟 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2015年第2期110-114,共5页
从舰船舰载机惯导系统传递对准实际需要出发,针对刚性舰船载体分析杆臂效应对子惯导系统速度、加速度(比力)影响,在大角度失准角情形下引入标称失准角和计算失准角概念构建传递对准速度姿态匹配非线性误差模型,对系统误差模型展开状态... 从舰船舰载机惯导系统传递对准实际需要出发,针对刚性舰船载体分析杆臂效应对子惯导系统速度、加速度(比力)影响,在大角度失准角情形下引入标称失准角和计算失准角概念构建传递对准速度姿态匹配非线性误差模型,对系统误差模型展开状态参数估计研究,通过比较研究杆臂矢量对子惯导系统失准角估计误差及其对准精度的影响以及不同初始杆臂矢量对标称失准角估计误差及其精度影响情况,验证本模型在舰船舰载机惯导系统海上对准有效性及其对准精度. 展开更多
关键词 传递对准 效应误差 标称失准角 速度姿态匹配 误差补偿
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杆臂效应对捷联惯性导航系统初始对准精度的影响及其在线补偿方法研究 被引量:16
10
作者 徐晓苏 万德钧 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1994年第2期22-27,共6页
杆臂效应是由于惯性测量组件安装位置与载体摇摆中心不重合而产生的一种干扰加速度分量,对于以加速度计输出作为观测量的捷联惯性导航系统初始对准精度有较大的影响。本文以舰载捷联惯性导航系统作为应用对象,分析了杆臂效应的产生机... 杆臂效应是由于惯性测量组件安装位置与载体摇摆中心不重合而产生的一种干扰加速度分量,对于以加速度计输出作为观测量的捷联惯性导航系统初始对准精度有较大的影响。本文以舰载捷联惯性导航系统作为应用对象,分析了杆臂效应的产生机理、对舰载捷联惯性导航系统初始对准误差的作用关系,提出了一种基于数字滤波原理的杆臂效应在线补偿方法,并给出了该方法的计算机仿真计算结果。 展开更多
关键词 效应 初始对准 惯性导航系统 加速度计 在线补偿 座标系 惯性测量组件 惯导系统 捷联式 数字低通滤波器
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尺寸效应对纳米银杆拉伸力学特性的影响 被引量:1
11
作者 陈丽 刘恒 虞烈 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期101-105,共5页
采用分子动力学方法研究了圆柱纳米银杆沿[001]晶向单向拉伸时的力学特性,纳米银杆拉伸时所表现出的特性与其宏观特性基本一致.拉伸过程分为弹性变形和塑性延展2个阶段:在弹性变形阶段,应力随应变的增大呈线性增大;在塑性延展阶段,应力... 采用分子动力学方法研究了圆柱纳米银杆沿[001]晶向单向拉伸时的力学特性,纳米银杆拉伸时所表现出的特性与其宏观特性基本一致.拉伸过程分为弹性变形和塑性延展2个阶段:在弹性变形阶段,应力随应变的增大呈线性增大;在塑性延展阶段,应力则表现出反复振荡,系统由一种结构经错动、滑移演化为另一种结构,是造成此种现象的一个重要原因.研究结果表明,随纳米银杆整体尺寸的增大,纳米杆的弹性模量增大、弹性极限应力减小,并都随整体尺寸的增大而趋于宏观值.随着纳米杆单方向的减小,纳米银杆的弹性模量和弹性极限应力均有不同程度的增加,并不随单方向的增加表现出趋于宏观值的一致规律. 展开更多
关键词 尺寸效应 分子动力学 纳米
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考虑杆臂效应和挠曲变形的大失准角快速传递对准 被引量:3
12
作者 郭兰申 钱法 +2 位作者 黄凤荣 李杨 朱雨辰 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第9期104-107,共4页
提出一种非线性'速度'+'姿态'的匹配模型,具体采用无迹卡尔曼滤波器,仿真在杆臂效应和挠曲变形两大因素综合作用下大失准角的估计精度。结果表明,该模型能够在60 s内估算出失准角的大小并满足战术级武器的精度要求。
关键词 效应 挠曲变形 无迹卡尔曼滤波器 大失准角 非线性匹配传递对准
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用杆臂效应在轨标定加速度计标度因数的方法
13
作者 党建军 罗建军 万彦辉 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期19-24,共6页
针对加速度计标度因数在轨标定精度低、成本高,需要其他辅助设备且难以工程实现等问题,提出了一种利用杆臂效应在轨标定加速度计标度因数的方法。用该方法对加速度计进行在轨标定,只需要惯组旋转机构按照给定的速率匀速旋转,根据惯组内... 针对加速度计标度因数在轨标定精度低、成本高,需要其他辅助设备且难以工程实现等问题,提出了一种利用杆臂效应在轨标定加速度计标度因数的方法。用该方法对加速度计进行在轨标定,只需要惯组旋转机构按照给定的速率匀速旋转,根据惯组内陀螺仪及加速度计的输出即可解算出加速度计的标度因数。分析了标定原理,建立了标定模型,推导了误差系数的分离算法。通过地面试验验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 效应 在轨标定 加速度计 标度因数 自主导航 航天器
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SINS传递对准中对杆臂效应的误差补尝研究
14
作者 张斌 刘炼 刘雪松 《数字技术与应用》 2013年第5期67-68,70,共3页
传递对准过程中,由于主、子惯导在载体上的安装位置不同,子惯导加速度计和主惯导加速度计会敏感到不同的加速度,这种现象就是传递对准中的杆臂效应现象。当主、子惯导间隔距离较远且载体运动幅度较大时,需要在传递对准过程中对杆臂效应... 传递对准过程中,由于主、子惯导在载体上的安装位置不同,子惯导加速度计和主惯导加速度计会敏感到不同的加速度,这种现象就是传递对准中的杆臂效应现象。当主、子惯导间隔距离较远且载体运动幅度较大时,需要在传递对准过程中对杆臂效应造成的误差进行补偿。本文针对杆臂效应产生原理,并结合微分跟踪器对角速度信号进行求取,设计了一种计算补偿方法,仿真结果表明,该方法可有效提升对系统失准角误差的估计。 展开更多
关键词 效应 惯导 传递对准 微分跟踪器
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航姿参考系统的改进杆臂效应补偿方法 被引量:2
15
作者 谭强俊 程永生 +3 位作者 唐彬 刘显学 周浩 李寅鑫 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期129-136,共8页
振动环境下叠加在航姿参考系统(AHRS)加速度计敏感轴上的杆臂效应会对加速度计测姿精度造成极大的影响.本文对杆臂效应处理算法中的低通滤波法和力学补偿法进行分析.低通滤波法滤除杆臂效应会有整流误差残存.力学补偿法对杆臂效应中向... 振动环境下叠加在航姿参考系统(AHRS)加速度计敏感轴上的杆臂效应会对加速度计测姿精度造成极大的影响.本文对杆臂效应处理算法中的低通滤波法和力学补偿法进行分析.低通滤波法滤除杆臂效应会有整流误差残存.力学补偿法对杆臂效应中向心加速度项的补偿受限于陀螺测量精度,对杆臂效应中切向加速度项的补偿会因为直接对角速度微分求取角加速度造成误差激剧放大.针对低通滤波法与力学补偿法各自存在的不足,提出一种改进的杆臂效应补偿方法.对杆臂效应中的向心加速度项的补偿,设定角频率阈值作为判定值.在低于给定角频率阈值工况下采用低通滤波法,而在高于给定角频率阈值工况下采用力学补偿+低通滤波法.对杆臂效应中的切向加速度项的补偿,提出2种多加速度计构型,根据加速度计构型中各加速度计输出值,构造解析公式求解角加速度,避免直接微分法造成的误差放大.通过对改进补偿方法的理论推导、分析和仿真,并与低通滤波法和力学补偿法相对比,改进补偿方法显著地提高了杆臂效应误差补偿精度. 展开更多
关键词 效应补偿 多加速度计 低通滤波 力学补偿 向心加速度 切向加速度
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一种改进的机载武器传递对准中杆臂效应动态补偿方法 被引量:4
16
作者 谷雨 司帆 +1 位作者 赵剡 张亚崇 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期41-44,48,共5页
针对机载武器传递对准中杆臂效应动态补偿这一技术难题,提出了一种改进的杆臂效应动态补偿方法。通过建立机翼的挠曲模型,得到挠曲变形作用下的标称动态杆臂矢量;结合动态杆臂,详细分析了杆臂效应的动态补偿机理;采用"速度+姿态&qu... 针对机载武器传递对准中杆臂效应动态补偿这一技术难题,提出了一种改进的杆臂效应动态补偿方法。通过建立机翼的挠曲模型,得到挠曲变形作用下的标称动态杆臂矢量;结合动态杆臂,详细分析了杆臂效应的动态补偿机理;采用"速度+姿态"匹配传递对准模型对所提方法进行了分析与验证。仿真结果表明,所提方法能够有效解决杆臂效应的动态补偿问题。 展开更多
关键词 机载武器 传递对准 挠曲变形 效应 速度+姿态匹配
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弹载惯组的杆臂效应补偿 被引量:5
17
作者 王海明 李四海 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期332-335,共4页
在舰载系统和机载系统,当子母惯导之间存在杆臂长度时,在传递对准中通常先消除杆臂效应误差再进行对准,以提高对准精度。在弹载环境中人们往往忽视杆臂效应,受制于弹体空间的限制,弹载惯组中的加速度计通常根据系统体积最小的原则寻找... 在舰载系统和机载系统,当子母惯导之间存在杆臂长度时,在传递对准中通常先消除杆臂效应误差再进行对准,以提高对准精度。在弹载环境中人们往往忽视杆臂效应,受制于弹体空间的限制,弹载惯组中的加速度计通常根据系统体积最小的原则寻找剩余空间布置,此时三个加速度计测量的是弹体三个不同点的加速度,不但存在外杆臂还存在内杆臂,导致惯组总体的杆臂误差。通过深入分析内外杆臂的形成机理,提出对弹载惯组也应进行杆臂效应误差补偿,对补偿算法进行了仿真和实验研究。系统半物理仿真表明补偿后在某些弹道条件下可以显著提高弹体攻击精度,其攻击目标误差由120m缩小为26 m。 展开更多
关键词 效应 内杆 弹载惯组 攻击精度
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采煤机捷联惯导系统杆臂效应误差补偿方法研究 被引量:2
18
作者 司卓印 李威 仝军令 《工矿自动化》 北大核心 2019年第5期56-61,共6页
针对杆臂效应误差力学补偿方法无法实时求出角加速度信息的问题,在分析采煤机捷联惯导定位系统杆臂效应产生原因的基础上,提出了一种改进的杆臂效应误差补偿方法。该方法利用导航坐标系下不同时刻重力加速度分量相同的原理求出杆臂长度... 针对杆臂效应误差力学补偿方法无法实时求出角加速度信息的问题,在分析采煤机捷联惯导定位系统杆臂效应产生原因的基础上,提出了一种改进的杆臂效应误差补偿方法。该方法利用导航坐标系下不同时刻重力加速度分量相同的原理求出杆臂长度;然后利用角速度求出载体坐标系相对于导航坐标系的角加速度;最后通过杆臂效应误差公式求出测量加速度的误差,从而对加速度输出进行补偿。仿真结果表明,该补偿方法能够有效提高采煤机捷联惯导定位系统的精度,能有效补偿采煤机的位置误差,消除累积误差的影响,相对于补偿前采煤机x方向和y方向的定位精度分别提高了5.1%和23.6%。 展开更多
关键词 煤炭开采 采煤机定位 效应误差补偿 角加速度 捷联惯性导航 安装偏差角
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吊舱SINS/GNSS组合导航多杆臂效应在线估计算法 被引量:1
19
作者 翁浚 刘健宁 +3 位作者 寇科 连天虹 李鹤群 陈学忠 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期184-190,共7页
随着机载光电设备对姿态实时性和精度要求的不断提高,直接采用捷联方式安装于吊舱内部的小型惯性导航单元,配合全球导航卫星系统进行组合导航的方案开始逐渐得到应用。吊舱、飞机、惯导间由于空间安装位置的不同,吊舱框架角的不断变化... 随着机载光电设备对姿态实时性和精度要求的不断提高,直接采用捷联方式安装于吊舱内部的小型惯性导航单元,配合全球导航卫星系统进行组合导航的方案开始逐渐得到应用。吊舱、飞机、惯导间由于空间安装位置的不同,吊舱框架角的不断变化会引入额外的杆臂相关误差。详细推导了吊舱、飞机与惯导间姿态转换关系,提出了一种改进的在线补偿杆臂效应参数的组合导航滤波模型。飞行试验证明了改进的组合导航模型能够有效估计吊舱-惯导与吊舱-飞机间的杆臂参数,在线估计精度可达到厘米级,输出航向精度较传统组合导航算法提高了1倍。 展开更多
关键词 吊舱 组合导航 效应 姿态转换 在线估计
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机载卫星导航终端定位精度试飞中杆臂效应的校正 被引量:1
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作者 叶紫晴 张鑫 梅风华 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2019年第8期155-157,共3页
飞机/直升机加装机载卫星导航终端后,需要对终端的定位精度进行试飞测试。由于试飞测试中产生基准数据的机载差分卫星导航系统(DGNSS)天线通常无法与待测终端(TUT)天线共用安装位置,因此,两者测量结果存在杆臂效应,从而导致试飞中TUT产... 飞机/直升机加装机载卫星导航终端后,需要对终端的定位精度进行试飞测试。由于试飞测试中产生基准数据的机载差分卫星导航系统(DGNSS)天线通常无法与待测终端(TUT)天线共用安装位置,因此,两者测量结果存在杆臂效应,从而导致试飞中TUT产生的定位数据相对基准数据存在变化的偏差。通过分析试飞测试中差分卫星导航系统产生的基准数据与被测终端输出测量值的关系,给出了统计意义上的待测终端精度计算方法,可有效校正杆臂效应对待测终端定位精度分析的影响。最后,仿真分析验证了方法的正确性,并在实际试飞测试中进行了应用。 展开更多
关键词 机载 卫星导航 效应 定位精度
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