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基于对偶四元数的圆锥及划船误差补偿改进算法
被引量：
5
1
作者
邢丽
熊智
+1 位作者
刘建业
杭义军
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1336-1347,共12页
为提高高动态环境下的对偶四元数捷联惯性导航算法解算精度,将梯形数字积分算法应用于圆锥和划船误差补偿算法中,改进了姿态和速度解算算法,提高了对偶四元数捷联惯性导航算法的解算精度。在单个采样周期内,利用前一时刻采集的陀螺角速...
为提高高动态环境下的对偶四元数捷联惯性导航算法解算精度,将梯形数字积分算法应用于圆锥和划船误差补偿算法中,改进了姿态和速度解算算法,提高了对偶四元数捷联惯性导航算法的解算精度。在单个采样周期内,利用前一时刻采集的陀螺角速率信号和当前时刻采集的陀螺角速率信号,通过梯形积分方式计算角增量进行圆锥误差补偿;利用前一时刻采集的加速度计信号和当前时刻的加速度计信号,通过梯形积分方式计算速度增量并结合同一时刻的角增量进行划船误差补偿。通过设计的多组动态模拟仿真航迹验证表明,当角速率和比力作为圆锥和划船误差补偿算法输入时,梯形积分算法的精度高于传统的矩形积分算法,且航迹的动态性越高,改进算法的性能优势越显著。同时,通过动态跑车实验结果的分析对比,进一步验证了该改进算法的实用性。
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关键词
控制科学与技术
对偶四元数
捷联惯性导航算法
圆锥误差补偿
算法
划船误差补偿
算法
梯形积分方法
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职称材料
一种小型无人倾转旋翼机全包线飞行的参数估计方法(英文)
被引量：
2
2
作者
郭剑东
夏品奇
宋彦国
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第2期192-198,共7页
小型无人倾转旋翼机的核心是飞行控制系统与捷联惯性导航系统(SINS)。针对小型无人倾转旋翼机的不同飞行模式设计了一套线性、计算效率高的捷联导航算法,为控制系统提供真实可靠的反馈参数。在直升机悬停与小速度飞行模式,利用加速度计...
小型无人倾转旋翼机的核心是飞行控制系统与捷联惯性导航系统(SINS)。针对小型无人倾转旋翼机的不同飞行模式设计了一套线性、计算效率高的捷联导航算法,为控制系统提供真实可靠的反馈参数。在直升机悬停与小速度飞行模式,利用加速度计与磁强计的输出计算测量姿态角并根据角度与角速率的关系设计低阶线性姿态估计算法,递推解算出MEMS陀螺的漂移特性,并实时补偿测量的角速率。在倾转与飞机飞行模式飞行器具有持续加速与高速的飞行特性,利用磁强计解算当前航向并引入GPS的速度与位置参数,设计了基于误差的线性Kalman滤波器,提高持续加速飞行状态的姿态估计精度。数值仿真表明在全包线飞行过程中设计的捷联导航算法具有良好的测量精度,并利用小型无人倾转旋翼机的飞行试验,验证了算法的估计性能与可靠性。
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关键词
小型无人倾转旋翼机
捷联惯性导航算法
KALMAN滤波器
飞行参数估计
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职称材料
题名
基于对偶四元数的圆锥及划船误差补偿改进算法
被引量：
5
1
作者
邢丽
熊智
刘建业
杭义军
机构
南京航空航天大学导航研究中心
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1336-1347,共12页
基金
国家自然科学基金项目(61533008
61374115
+6 种基金
61533009
61673208)
江苏省研究生培养创新工程项目(CXLX13_156)
南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金项目(KFJJ20160320)
江苏省"333工程"科研资助立项项目(BRA2016405)
留学人员科技活动项目择优资助项目(2016年)
航空科学基金项目(20165552043)
文摘
为提高高动态环境下的对偶四元数捷联惯性导航算法解算精度,将梯形数字积分算法应用于圆锥和划船误差补偿算法中,改进了姿态和速度解算算法,提高了对偶四元数捷联惯性导航算法的解算精度。在单个采样周期内,利用前一时刻采集的陀螺角速率信号和当前时刻采集的陀螺角速率信号,通过梯形积分方式计算角增量进行圆锥误差补偿;利用前一时刻采集的加速度计信号和当前时刻的加速度计信号,通过梯形积分方式计算速度增量并结合同一时刻的角增量进行划船误差补偿。通过设计的多组动态模拟仿真航迹验证表明,当角速率和比力作为圆锥和划船误差补偿算法输入时,梯形积分算法的精度高于传统的矩形积分算法,且航迹的动态性越高,改进算法的性能优势越显著。同时,通过动态跑车实验结果的分析对比,进一步验证了该改进算法的实用性。
关键词
控制科学与技术
对偶四元数
捷联惯性导航算法
圆锥误差补偿
算法
划船误差补偿
算法
梯形积分方法
Keywords
control science and technology
dual quaternion
strapdown inertial navigation algorithm
coning error compensation algorithm
sculling error compensation algorithm
trapezoid digital integral algorithm
分类号
V249.322 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
一种小型无人倾转旋翼机全包线飞行的参数估计方法(英文)
被引量：
2
2
作者
郭剑东
夏品奇
宋彦国
机构
南京航空航天大学航空宇航学院直升机旋翼动力学重点实验室
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第2期192-198,共7页
基金
国家自然科学基金(60705034)
文摘
小型无人倾转旋翼机的核心是飞行控制系统与捷联惯性导航系统(SINS)。针对小型无人倾转旋翼机的不同飞行模式设计了一套线性、计算效率高的捷联导航算法,为控制系统提供真实可靠的反馈参数。在直升机悬停与小速度飞行模式,利用加速度计与磁强计的输出计算测量姿态角并根据角度与角速率的关系设计低阶线性姿态估计算法,递推解算出MEMS陀螺的漂移特性,并实时补偿测量的角速率。在倾转与飞机飞行模式飞行器具有持续加速与高速的飞行特性,利用磁强计解算当前航向并引入GPS的速度与位置参数,设计了基于误差的线性Kalman滤波器,提高持续加速飞行状态的姿态估计精度。数值仿真表明在全包线飞行过程中设计的捷联导航算法具有良好的测量精度,并利用小型无人倾转旋翼机的飞行试验,验证了算法的估计性能与可靠性。
关键词
小型无人倾转旋翼机
捷联惯性导航算法
KALMAN滤波器
飞行参数估计
Keywords
small unmanned tiltrotor
strapdown inertial navigation algorithm
Kalman filter
flight parameter estimation
分类号
V249.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于对偶四元数的圆锥及划船误差补偿改进算法
邢丽
熊智
刘建业
杭义军
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种小型无人倾转旋翼机全包线飞行的参数估计方法(英文)
郭剑东
夏品奇
宋彦国
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2013
2
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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