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基于双轴旋转惯导的舰船航向误差动态评估方法
被引量:
10
1
作者
王超
史文森
+2 位作者
郭正东
蔡鹏
姜暖
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第4期551-555,共5页
针对无外界参考航向信息情况下的舰船航向误差实时动态评估问题,提出一种基于双轴旋转惯导的动态评估方法。通过对比分析引起双轴旋转惯导航向误差和纬度误差的传播规律,建立了双轴旋转惯导纬度误差和航向误差之间的关联性模型。根据二...
针对无外界参考航向信息情况下的舰船航向误差实时动态评估问题,提出一种基于双轴旋转惯导的动态评估方法。通过对比分析引起双轴旋转惯导航向误差和纬度误差的传播规律,建立了双轴旋转惯导纬度误差和航向误差之间的关联性模型。根据二者之间的关联性模型,在可获取外部参考位置信息的条件下,利用双轴旋转惯导纬度误差对航向误差进行实时动态估计与补偿,实现了基于双轴旋转惯导的舰船航向误差动态评估。仿真结果验证了所提出的基于双轴旋转惯导的舰船航向误差动态评估方法有效性:通过对双轴旋转惯导航向误差进行估计与补偿,双轴旋转惯导航向误差最大值约为0.28′,标准差约为0.0808′,满足高精度舰船惯性导航系统航向精度的动态评估需求。
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关键词
双轴旋转惯导
航向误差
纬度误差
关联性
动态评估
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职称材料
双轴旋转惯导中转位机构模型解耦及自适应控制
被引量:
2
2
作者
郭育青
杨功流
《现代电子技术》
2013年第1期94-98,共5页
双轴旋转惯导中转位机构在动态环境下存在的轴间非线性耦合是影响系统控制性能以及导航精度的重要因素。为了解决这一问题,首先建立了转位机构的一般化耦合数学模型,采用Singh算法求出了逆系统,运用非线性解耦的方法进行了解耦控制律设...
双轴旋转惯导中转位机构在动态环境下存在的轴间非线性耦合是影响系统控制性能以及导航精度的重要因素。为了解决这一问题,首先建立了转位机构的一般化耦合数学模型,采用Singh算法求出了逆系统,运用非线性解耦的方法进行了解耦控制律设计。为了进一步解决解耦算法对模型的强依赖性问题,基于超稳定性和正性的方法进行了自适应模型跟随控制器设计。结果表明,自适应模型跟随控制器能够保证系统在系统参数变化甚至是阶次变化时仍具有较好的控制性能。
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关键词
逆系统
模型解耦
适应控制
转位机构
双轴旋转惯导
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职称材料
双轴旋转惯导系统转轴倾角在线标定方法
被引量:
7
3
作者
陈刚
刘建春
+2 位作者
孙伟强
王俊柱
赵凤昊
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第2期141-147,共7页
舰船对惯导系统的姿态精度要求较高,其中转轴倾角是影响双轴旋转调制惯导系统姿态精度的主要因素之一。目前标定转轴倾角的方法多为在实验室内静态标定,船舶系泊状态下在线标定方法是必需要解决的实际应用问题。针对系泊状态下转轴倾角...
舰船对惯导系统的姿态精度要求较高,其中转轴倾角是影响双轴旋转调制惯导系统姿态精度的主要因素之一。目前标定转轴倾角的方法多为在实验室内静态标定,船舶系泊状态下在线标定方法是必需要解决的实际应用问题。针对系泊状态下转轴倾角的在线标定问题,首先推导了转轴倾角对姿态波动影响的数学模型,然后在有参考系统提供准确姿态的条件下,以待补偿系统与参考系统的姿态差作为观测量,建立了转轴倾角标定的状态方程和量测方程,同时应用FIR低通滤波器消除系泊状态下时间同步误差的影响。半实物仿真实验结果表明,系泊状态下转轴倾角标定精度与静态下相当,所提出的方法可以提高双轴旋转惯导系统的可维护性。
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关键词
双轴
旋转
调制
惯
导
系统
转轴倾角
在线标定
卡尔曼滤波
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职称材料
双航海惯导联合旋转调制协同定位与误差参数估计
被引量:
9
4
作者
王林
吴文启
+2 位作者
魏国
潘献飞
高春峰
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第5期599-605,共7页
单轴/双轴旋转调制航海惯导备份配置满足了舰艇对于定位精度、可靠性、成本的综合要求,但系统间缺少信息融合。针对此问题,以单轴旋转惯导的姿态误差、速度误差、位置误差与双轴旋转惯导对应误差的差值以及两套惯导的陀螺常值漂移、水...
单轴/双轴旋转调制航海惯导备份配置满足了舰艇对于定位精度、可靠性、成本的综合要求,但系统间缺少信息融合。针对此问题,以单轴旋转惯导的姿态误差、速度误差、位置误差与双轴旋转惯导对应误差的差值以及两套惯导的陀螺常值漂移、水平加速度计常值零偏为系统状态,并以二者间扣除杆臂效应后的速度及位置的差值为观测量,通过联合旋转调制,改变两套系统IMU的相对姿态关系。分段常值可观测性分析表明,所有系统状态完全可观。建立了定位误差预测方程,对单轴旋转惯导方位陀螺漂移造成的定位误差进行预测补偿。实验结果表明,对单轴旋转惯导方位陀螺漂移造成的定位误差预测补偿后,其定位误差减小了30%,不仅满足了高可靠性的要求,而且提高了故障情况下的导航精度。
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关键词
单轴
旋转
惯
导
双轴旋转惯导
协同定位
误差参数估计
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职称材料
联合旋转调制激光陀螺惯导性能在线评估
被引量:
2
5
作者
王林
吴文启
+2 位作者
魏国
练军想
铁俊波
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期578-587,共10页
无外界基准信息时,针对舰艇单、双轴旋转调制激光陀螺航海惯导冗余配置情况下双轴旋转惯导间性能的在线评估问题,提出了联合旋转调制激光陀螺航海惯导相对性能的在线评估方法。一套单轴旋转惯导分别与待评估的双轴旋转惯导构建联合误差...
无外界基准信息时,针对舰艇单、双轴旋转调制激光陀螺航海惯导冗余配置情况下双轴旋转惯导间性能的在线评估问题,提出了联合旋转调制激光陀螺航海惯导相对性能的在线评估方法。一套单轴旋转惯导分别与待评估的双轴旋转惯导构建联合误差状态卡尔曼滤波器,状态为各系统位置误差、速度误差、姿态误差的差值及各自的陀螺漂移、加速度计零偏,以系统间的位置、速度差值为观测量,通过联合旋转调制策略编排改变系统间的相对姿态,可观性分析表明,包括单轴旋转惯导方位陀螺漂移在内的所有状态均完全可观;以不同滤波器估计得到的单轴旋转惯导方位陀螺漂移估计值的标准差为评价指标,对双轴旋转惯导随机误差进行在线评估。半实物仿真和实际实验结果表明:双轴旋转惯导激光陀螺随机误差差异的区分度可达10%;144h(6天)导航时间内,以单轴旋转惯导方位陀螺漂移估计值的标准差为评价指标,可以实现不同双轴旋转惯导相对性能的在线评估。该方法为旋转调制激光陀螺航海惯导冗余配置情况下的系统优选提供了理论依据。
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关键词
激光陀螺
单轴
旋转
惯
导
双轴旋转惯导
在线评估
随机误差
在线阅读
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职称材料
题名
基于双轴旋转惯导的舰船航向误差动态评估方法
被引量:
10
1
作者
王超
史文森
郭正东
蔡鹏
姜暖
机构
海军潜艇学院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第4期551-555,共5页
基金
国防基础科研计划项目(JCKY2019604D003)。
文摘
针对无外界参考航向信息情况下的舰船航向误差实时动态评估问题,提出一种基于双轴旋转惯导的动态评估方法。通过对比分析引起双轴旋转惯导航向误差和纬度误差的传播规律,建立了双轴旋转惯导纬度误差和航向误差之间的关联性模型。根据二者之间的关联性模型,在可获取外部参考位置信息的条件下,利用双轴旋转惯导纬度误差对航向误差进行实时动态估计与补偿,实现了基于双轴旋转惯导的舰船航向误差动态评估。仿真结果验证了所提出的基于双轴旋转惯导的舰船航向误差动态评估方法有效性:通过对双轴旋转惯导航向误差进行估计与补偿,双轴旋转惯导航向误差最大值约为0.28′,标准差约为0.0808′,满足高精度舰船惯性导航系统航向精度的动态评估需求。
关键词
双轴旋转惯导
航向误差
纬度误差
关联性
动态评估
Keywords
two-axis rotation strapdown inertial navigation system
heading error
latitude error
correlation
dynamic evaluation
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
双轴旋转惯导中转位机构模型解耦及自适应控制
被引量:
2
2
作者
郭育青
杨功流
机构
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院
出处
《现代电子技术》
2013年第1期94-98,共5页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助(YWF-10-01-B30)
文摘
双轴旋转惯导中转位机构在动态环境下存在的轴间非线性耦合是影响系统控制性能以及导航精度的重要因素。为了解决这一问题,首先建立了转位机构的一般化耦合数学模型,采用Singh算法求出了逆系统,运用非线性解耦的方法进行了解耦控制律设计。为了进一步解决解耦算法对模型的强依赖性问题,基于超稳定性和正性的方法进行了自适应模型跟随控制器设计。结果表明,自适应模型跟随控制器能够保证系统在系统参数变化甚至是阶次变化时仍具有较好的控制性能。
关键词
逆系统
模型解耦
适应控制
转位机构
双轴旋转惯导
Keywords
inverse system
model decoupling
adaptive control
rotating servo
dual-axis rotation inertial navigation
分类号
TN962-34 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
双轴旋转惯导系统转轴倾角在线标定方法
被引量:
7
3
作者
陈刚
刘建春
孙伟强
王俊柱
赵凤昊
机构
天津航海仪器研究所
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第2期141-147,共7页
基金
海装预先研究项目(3020107010202)
文摘
舰船对惯导系统的姿态精度要求较高,其中转轴倾角是影响双轴旋转调制惯导系统姿态精度的主要因素之一。目前标定转轴倾角的方法多为在实验室内静态标定,船舶系泊状态下在线标定方法是必需要解决的实际应用问题。针对系泊状态下转轴倾角的在线标定问题,首先推导了转轴倾角对姿态波动影响的数学模型,然后在有参考系统提供准确姿态的条件下,以待补偿系统与参考系统的姿态差作为观测量,建立了转轴倾角标定的状态方程和量测方程,同时应用FIR低通滤波器消除系泊状态下时间同步误差的影响。半实物仿真实验结果表明,系泊状态下转轴倾角标定精度与静态下相当,所提出的方法可以提高双轴旋转惯导系统的可维护性。
关键词
双轴
旋转
调制
惯
导
系统
转轴倾角
在线标定
卡尔曼滤波
Keywords
dual-axis INS
fixing error angles between dual-axis and IMU
online calibration
Kalman filter
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
双航海惯导联合旋转调制协同定位与误差参数估计
被引量:
9
4
作者
王林
吴文启
魏国
潘献飞
高春峰
机构
国防科学技术大学机电工程与自动化学院
国防科学技术大学光电科学与工程学院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第5期599-605,共7页
基金
预研基金重点项目(9140A09031815KG01))
专利申请号(201510390333.4)
文摘
单轴/双轴旋转调制航海惯导备份配置满足了舰艇对于定位精度、可靠性、成本的综合要求,但系统间缺少信息融合。针对此问题,以单轴旋转惯导的姿态误差、速度误差、位置误差与双轴旋转惯导对应误差的差值以及两套惯导的陀螺常值漂移、水平加速度计常值零偏为系统状态,并以二者间扣除杆臂效应后的速度及位置的差值为观测量,通过联合旋转调制,改变两套系统IMU的相对姿态关系。分段常值可观测性分析表明,所有系统状态完全可观。建立了定位误差预测方程,对单轴旋转惯导方位陀螺漂移造成的定位误差进行预测补偿。实验结果表明,对单轴旋转惯导方位陀螺漂移造成的定位误差预测补偿后,其定位误差减小了30%,不仅满足了高可靠性的要求,而且提高了故障情况下的导航精度。
关键词
单轴
旋转
惯
导
双轴旋转惯导
协同定位
误差参数估计
Keywords
one-axis indexing MAINS
two-axis indexing MA1NS
cooperative positioning
error parameter estimation
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
联合旋转调制激光陀螺惯导性能在线评估
被引量:
2
5
作者
王林
吴文启
魏国
练军想
铁俊波
机构
国防科技大学机电工程与自动化学院
国防科技大学光电科学与工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期578-587,共10页
基金
装备预研基金重点项目(No.9140A0931815KG01)
文摘
无外界基准信息时,针对舰艇单、双轴旋转调制激光陀螺航海惯导冗余配置情况下双轴旋转惯导间性能的在线评估问题,提出了联合旋转调制激光陀螺航海惯导相对性能的在线评估方法。一套单轴旋转惯导分别与待评估的双轴旋转惯导构建联合误差状态卡尔曼滤波器,状态为各系统位置误差、速度误差、姿态误差的差值及各自的陀螺漂移、加速度计零偏,以系统间的位置、速度差值为观测量,通过联合旋转调制策略编排改变系统间的相对姿态,可观性分析表明,包括单轴旋转惯导方位陀螺漂移在内的所有状态均完全可观;以不同滤波器估计得到的单轴旋转惯导方位陀螺漂移估计值的标准差为评价指标,对双轴旋转惯导随机误差进行在线评估。半实物仿真和实际实验结果表明:双轴旋转惯导激光陀螺随机误差差异的区分度可达10%;144h(6天)导航时间内,以单轴旋转惯导方位陀螺漂移估计值的标准差为评价指标,可以实现不同双轴旋转惯导相对性能的在线评估。该方法为旋转调制激光陀螺航海惯导冗余配置情况下的系统优选提供了理论依据。
关键词
激光陀螺
单轴
旋转
惯
导
双轴旋转惯导
在线评估
随机误差
Keywords
ring laser gyro
one-axis indexing INS
two-axis indexing INS
online evaluation
random error
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于双轴旋转惯导的舰船航向误差动态评估方法
王超
史文森
郭正东
蔡鹏
姜暖
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
10
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职称材料
2
双轴旋转惯导中转位机构模型解耦及自适应控制
郭育青
杨功流
《现代电子技术》
2013
2
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职称材料
3
双轴旋转惯导系统转轴倾角在线标定方法
陈刚
刘建春
孙伟强
王俊柱
赵凤昊
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
7
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职称材料
4
双航海惯导联合旋转调制协同定位与误差参数估计
王林
吴文启
魏国
潘献飞
高春峰
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
9
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下载PDF
职称材料
5
联合旋转调制激光陀螺惯导性能在线评估
王林
吴文启
魏国
练军想
铁俊波
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
2
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