激光陀螺单轴旋转惯导系统多位置对准技术研究 被引量：16

1

作者 于旭东 龙兴武 +3 位作者 王宇 张鹏飞 汤建勋 魏国 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期824-828,共5页

激光陀螺单轴旋转惯导系统初始对准精度受陀螺漂移和加速度计零位的限制,为了减少对准误差,对多位置对准技术进行了研究。给出了单轴旋转惯导系统误差方程,利用奇异值分解的方法,对多位置对准时的系统各状态变量的可观测性进行分析,利... 激光陀螺单轴旋转惯导系统初始对准精度受陀螺漂移和加速度计零位的限制,为了减少对准误差,对多位置对准技术进行了研究。给出了单轴旋转惯导系统误差方程,利用奇异值分解的方法,对多位置对准时的系统各状态变量的可观测性进行分析,利用卡尔曼滤波仿真研究了多位置对准过程中方位失准角估计误差收敛情况,系统地分析了卡尔曼滤波器参数P0、Q、R的选取对陀螺漂移的估计精度和收敛速度的影响规律。对单轴旋转惯导系统进行了动基座对准的跑车实验,实验结果表明:多位置对准可以提高陀螺漂移和加速度计零位的估计精度,提高系统对准精度,系统跑车定位误差优于1 nautical mile/72 h(1 853.2 m/72 h)。 展开更多

关键词 惯导系统 多位置对准 单轴旋转 卡尔曼滤波 可观测性分析

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基于SVD的SINS多位置对准可观测性分析 被引量：11

2

作者 赵琳 李亮 +1 位作者 孙明 丁继成 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第5期523-528,共6页

针对捷联式惯导系统多位置对准可观测性的问题,以捷联式惯导十状态误差方程为研究对象,利用卡尔曼滤波分别得到固定位置对准与二位置对准以及二位置对准与三位置对准时的方位失准角估计误差收敛情况。在分段线性定常系统理论的基础上,... 针对捷联式惯导系统多位置对准可观测性的问题,以捷联式惯导十状态误差方程为研究对象,利用卡尔曼滤波分别得到固定位置对准与二位置对准以及二位置对准与三位置对准时的方位失准角估计误差收敛情况。在分段线性定常系统理论的基础上,利用奇异值分解的方法,分别对固定位置对准以及二位置对准时的系统各状态变量的可观测性进行分析。仿真结果表明,三位置对准和二位置对准时的方位失准角估计误差达到的稳态误差是一致的,并且多位置对准能够改善捷联惯导系统各状态变量的可观测度。该研究结果不仅为确定并提高捷联惯导系统各状态的可观测度提供了途径,而且为捷联式惯导系统的可观测性达到最佳以及捷联惯导系统对准精度的快速提高提供了理论基础。 展开更多

关键词 可观测性 奇异值分解 多位置对准 分段线性定常系统

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挠性捷联惯组的多位置对准技术 被引量：4

3

作者 芦佳振 张春熹 魏莹莹 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期562-567,共6页

弹用惯组的误差是影响系统落点导航精度的关键因素。针对如何利用已知的航向信息最大程度地提高弹用挠性陀螺的实际使用精度的问题,将多位置对准技术应用于惯组误差的在线标定,利用行列式法对陀螺静态漂移误差进行了可观性分析,给出常... 弹用惯组的误差是影响系统落点导航精度的关键因素。针对如何利用已知的航向信息最大程度地提高弹用挠性陀螺的实际使用精度的问题,将多位置对准技术应用于惯组误差的在线标定,利用行列式法对陀螺静态漂移误差进行了可观性分析,给出常用两位置对准的理论分析及最优三位置的限定方程。仿真结果表明,最优三位置对准可以有效分离常值漂移和与比力一次项有关的漂移,实现挠性陀螺静态漂移误差状态变量全部可观测,最大程度地降低其对系统误差的影响。 展开更多

关键词 挠性捷联惯组 多位置对准 标定 误差模型 比力敏感误差

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采用H_∞滤波对捷联惯导系统多位置对准的研究

4

作者 于飞 孙枫 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第S5期481-483,共3页

文中把线性时变系统作为分段常系数系统来讨论其可观性,对多位置捷联惯导系统的误差方程进行了可观性分析,在噪声统计特性不确定的条件下,采用滤波技术,对状态量误差进行了估计,并对两位置对准进行了仿真。仿真结果表明在噪声不确定的... 文中把线性时变系统作为分段常系数系统来讨论其可观性,对多位置捷联惯导系统的误差方程进行了可观性分析,在噪声统计特性不确定的条件下,采用滤波技术,对状态量误差进行了估计,并对两位置对准进行了仿真。仿真结果表明在噪声不确定的条件下,航向角得到较好的估计,且具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 捷联惯导系统 初始对准 滤波 多位置对准

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捷联惯导系统最优多位置对准的确定与分析 被引量：6

5

作者 刘志琴 王新龙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期330-334,共5页

为了实现捷联惯导系统(SINS,Strapdown Inertial Navigation System)快速精确对准,研究了SINS进行最优多位置对准的条件及方法.利用李雅普诺夫变换得到的SINS等价误差模型,在对惯性测量单元(IMU,Inertial Measurement Unit)绕正交轴旋转... 为了实现捷联惯导系统(SINS,Strapdown Inertial Navigation System)快速精确对准,研究了SINS进行最优多位置对准的条件及方法.利用李雅普诺夫变换得到的SINS等价误差模型,在对惯性测量单元(IMU,Inertial Measurement Unit)绕正交轴旋转时SINS可观测性进行定量分析的基础上,通过研究惯性器件误差与IMU角位置之间的关系,定量分析了IMU的转动方式,明确了使SINS误差状态达到最优估计时IMU的最佳旋转角位置.最后,通过仿真验证了理论分析的正确性. 展开更多

关键词 捷联惯导系统 可观测性 多位置对准 陀螺漂移

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双轴捷联惯导多位置对准方法研究 被引量：2

6

作者 常振军 张志利 +2 位作者 周召发 陈河 赵军阳 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第10期62-66,共5页

针对传统车载捷联惯导初始对准方法中存在方位陀螺误差可观测性差、对准精度不高的问题,研究了基于谱条件数可观测度分析的多位置对准方法。建立捷联惯导静基座对准误差模型,利用基于谱条件数法的分段线性定常系统理论分析了单位置、最... 针对传统车载捷联惯导初始对准方法中存在方位陀螺误差可观测性差、对准精度不高的问题,研究了基于谱条件数可观测度分析的多位置对准方法。建立捷联惯导静基座对准误差模型,利用基于谱条件数法的分段线性定常系统理论分析了单位置、最优二位置和双轴转动三位置对准的可观测度,对比研究了惯性器件估计误差和对准精度,探讨了最优二位置对准时间分配问题,得到在相同对准时间内最优二位置对准精度更高、三位置对准可提高后续导航中方位陀螺常值漂移估计精度的结论,并通过仿真结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 捷联惯导系统 多位置对准 可观测性分析 陀螺漂移

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捷联惯导系统最简多位置解析对准 被引量：6

7

作者 谭彩铭 王宇 +1 位作者 苏岩 朱欣华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1645-1650,共6页

传统的多位置解析对准方法一般要求将捷联惯导系统(SINS)安装在一个伺服平台上并绕天向轴旋转90°或180°,这对工程带来不便,且伺服平台的精度会影响多位置解析对准的精度.针对这一问题,提出最简多位置解析对准方法,指出任意两... 传统的多位置解析对准方法一般要求将捷联惯导系统(SINS)安装在一个伺服平台上并绕天向轴旋转90°或180°,这对工程带来不便,且伺服平台的精度会影响多位置解析对准的精度.针对这一问题,提出最简多位置解析对准方法,指出任意两位置是实现SINS多位置解析对准所需的最小条件,即通常理论上任意两位置可解算出惯性测量单元(IMU)的常值偏置,给出了计算方法,并通过仿真实例加以说明和验证,可以作为一种简易初始对准或现场标定方法.另外通过解析方法指出在特殊姿态下,某单一轴向的加速度计常值偏置或陀螺常值漂移可以直接被较好地估计出来,结论可用于进一步改进多位置对准方法. 展开更多

关键词 多位置对准 解析对准 常值偏置 初始对准 捷联惯导系统(SINS)

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一种绕任意轴旋转的捷联惯导系统多位置初始对准方法（英文） 被引量：5

8

作者 谭彩铭 朱欣华 +1 位作者 王宇 苏岩 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期293-297,共5页

基于单轴旋转SINS的多位置对准方法通常要求旋转轴和方位轴重合,轴重合误差会影响多位置对准精度。针对这一问题,提出了一种可绕任意轴旋转的多位置初始对准方法,几何分析指出,该旋转轴可沿任意方向,不需要与方位轴重合,它只需绕某任意... 基于单轴旋转SINS的多位置对准方法通常要求旋转轴和方位轴重合,轴重合误差会影响多位置对准精度。针对这一问题,提出了一种可绕任意轴旋转的多位置初始对准方法,几何分析指出,该旋转轴可沿任意方向,不需要与方位轴重合,它只需绕某任意旋转轴转过两个已知角度即可解算出IMU的零偏,提高对准精度。仿真实验显示,提出的绕任意轴旋转的多位置对准方法相比单个位置下的解析粗对准方法的对准精度显著提高,航向角误差由5'降低到0.2'以下。 展开更多

关键词 多位置对准 单轴旋转 初始对准 捷联惯导

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捷联惯导系统最简多位置解析对准改进算法 被引量：1

9

作者 丁磊香 许厚泽 +2 位作者 王勇 柴华 蔡小波 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期296-298,共3页

最简多位置解析对准作为测量IMU偏置的简单方法,降低了传统多位置解析对准的工程复杂度,摆脱了伺服平台的限制,但是最简多位置解析对准目前使用的是几何方法,几何方法计算复杂,精度受先验信息的影响。针对这一问题,提出了最简多位置对... 最简多位置解析对准作为测量IMU偏置的简单方法,降低了传统多位置解析对准的工程复杂度,摆脱了伺服平台的限制,但是最简多位置解析对准目前使用的是几何方法,几何方法计算复杂,精度受先验信息的影响。针对这一问题,提出了最简多位置对准解析算法,通过解析算法可得到IMU偏置的解析解。通常两位置即可求得IMU偏置,特殊情况需要三位置,某些特殊位置可以计算特定轴向的偏置。解析法计算简单,不受先验信息的影响,并通过实例仿真证实该算法的有效性,计算误差主要由一阶近似误差和测量噪声引起。 展开更多

关键词 捷联惯导系统 多位置对准 解析对准 常值偏置

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捷联惯导系统多位置可观性分析 被引量：12

10

作者 于家成 陈家斌 +1 位作者 徐学强 韩军海 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期150-153,157,共5页

研究捷联惯性导航系统的可观性,寻找可观性最好时的载体姿态角.应用分段常值系统可观性理论和奇异值分解理论,讨论不同姿态捷联系统可观性矩阵奇异值的变化.仿真结果表明,系统可观性矩阵奇异值主要受载体航向角的影响,最小奇异值在180&#... 研究捷联惯性导航系统的可观性,寻找可观性最好时的载体姿态角.应用分段常值系统可观性理论和奇异值分解理论,讨论不同姿态捷联系统可观性矩阵奇异值的变化.仿真结果表明,系统可观性矩阵奇异值主要受载体航向角的影响,最小奇异值在180°时达到最大值,在0～90°变化最快,随俯仰角、横滚角变化较小.系统可观度取决于俯仰角,最佳范围为10～20°.从而为系统快速初始对准提供理论依据. 展开更多

关键词 捷联惯导系统 可观性 奇异值 多位置对准

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系统随机噪声对捷联惯导初始对准影响分析(英文) 被引量：2

11

作者 贾继超 秦永元 +1 位作者 张波 吴训忠 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1715-1718,共4页

捷联惯导系统初始对准系统状态方程所描述的状态统计信息,受系统随机噪声驱动,系统随机噪声通过噪声驱动阵作用于状态。常用系统状态方程的系统噪声驱动阵为单位阵。经过分析发现系统噪声驱动阵为单位阵是有条件的;通过推导给出了系统... 捷联惯导系统初始对准系统状态方程所描述的状态统计信息,受系统随机噪声驱动,系统随机噪声通过噪声驱动阵作用于状态。常用系统状态方程的系统噪声驱动阵为单位阵。经过分析发现系统噪声驱动阵为单位阵是有条件的;通过推导给出了系统状态方程可以简化此种形式的条件;指出了在水平陀螺、加速度计随机噪声水平不同时,若使用简化系统模型会引起状态估计误差;并通过单轴旋转多位置对准仿真实验进行了验证。仿真结果表明:若水平陀螺随机噪声水平不同,采用简化模型进行初始对准会引起状态估计误差。 展开更多

关键词 捷联惯导系统 多位置对准 单轴旋转 卡尔曼滤波 系统随机噪声

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安装误差对单轴旋转对准精度影响分析 被引量：1

12

作者 刘鑫 贾继超 +2 位作者 黎坤 赵瑞星 董树冰 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第5期721-723,共3页

针对激光陀螺单轴旋转惯导系统初始对准问题,分析了影响初始对准精度的惯性器件误差参数,理论推导了陀螺安装误差对对准精度及加速度计零位估计的影响,并进行了仿真分析。仿真结果表明,陀螺安装误差直接带入失准角估计误差,并会引起等... 针对激光陀螺单轴旋转惯导系统初始对准问题,分析了影响初始对准精度的惯性器件误差参数,理论推导了陀螺安装误差对对准精度及加速度计零位估计的影响,并进行了仿真分析。仿真结果表明,陀螺安装误差直接带入失准角估计误差,并会引起等效加速度计零位估计误差,可通过标定陀螺安装误差提高对准精度。 展开更多

关键词 捷联惯导系统(SINS) 多位置对准 单轴旋转 卡尔曼滤波 失准角 安装误差

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捷联惯导开环导航算法与简化误差模型匹配性验证 被引量：1

13

作者 潘建业 田冠锁 +3 位作者 张志勇 王暕来 方平 龚旻 《电光与控制》 北大核心 2017年第4期85-88,共4页

惯导解算算法与误差模型相匹配是设计静态自对准或自标定卡尔曼滤波器的前提。给出了捷联惯导开环导航算法与简化的静基座捷联惯导误差模型;并从误差对比的角度验证了开环导航算法与简化误差模型的匹配性。基于捷联惯导开环导航算法与... 惯导解算算法与误差模型相匹配是设计静态自对准或自标定卡尔曼滤波器的前提。给出了捷联惯导开环导航算法与简化的静基座捷联惯导误差模型;并从误差对比的角度验证了开环导航算法与简化误差模型的匹配性。基于捷联惯导开环导航算法与简化误差模型构建了闭环卡尔曼滤波器,将闭环卡尔曼滤波器应用于多位置对准半实物仿真试验,仿真结果表明,陀螺和加速度计零偏估计精度优于97%,进一步从应用的角度验证了开环算法和简化误差模型的匹配性。 展开更多

关键词 捷联惯导 开环算法 误差模型 多位置对准

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