舰船惯性导航系统海上无阻尼状态的校准 被引量：12

1

作者 于堃 李琳 +1 位作者 刘为任 庄良杰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第6期637-642,共6页

为满足装备高机动舰船的惯性导航系统海上重调的需求,设计了一种无阻尼状态下的校准方案,以保证惯性导航系统的续航导航精度。设计中采用卡尔曼滤波器估计系统误差和陀螺漂移,并利用残差检验方法进行故障检测与隔离。仿真分析和系统试... 为满足装备高机动舰船的惯性导航系统海上重调的需求,设计了一种无阻尼状态下的校准方案,以保证惯性导航系统的续航导航精度。设计中采用卡尔曼滤波器估计系统误差和陀螺漂移,并利用残差检验方法进行故障检测与隔离。仿真分析和系统试验结果表明:无论载体在静态还是动态机动情况下,采用该方案进行校正后的系统精度都明显提高。该方案具有:滤波估计过程在无阻尼状态下进行,不受舰船运动状态的限制;分别估计陀螺常值漂移和随机漂移,隔离随机漂移对常值漂移量测的影响,精确补偿系统误差和陀螺常值漂移;以及在外参考信息源有误差干扰情况下仍能获得理想的校正效果等特点,具有重要的应用价值。 展开更多

关键词 舰船惯性导航系统(sins) 无阻尼状态 补偿 卡尔曼滤波器

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舰船惯性导航系统的双重信息导航工作方式 被引量：1

2

作者 汪顺亭 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1995年第2期8-12,共5页

—舰船惯性导航系统通过不同的机械编排实现不同的导航工作方式，它们各有不同的误差方程和特点，以适应不同的条件。传统的设计方法在具体条件下只实现一种工作方式，保持一种方式的导航信息。本文论述了舰船惯性导航系统中首次应用的... —舰船惯性导航系统通过不同的机械编排实现不同的导航工作方式，它们各有不同的误差方程和特点，以适应不同的条件。传统的设计方法在具体条件下只实现一种工作方式，保持一种方式的导航信息。本文论述了舰船惯性导航系统中首次应用的双重信息导航工作方式，以这种方式工作的惯性导航系统可在一套物理系统中同时生成，并保持水平阻尼与罗经回路两种工作方式的导航信息。文中分析了该工作方式的原理和特点，并对试验结果和应用情况做了有限说明。 展开更多

关键词 舰船惯性导航系统 导航方式

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GPS/SINS组合导航系统混合校正卡尔曼滤波方法 被引量：19

3

作者 林敏敏 房建成 高国江 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期29-33,共5页

利用卡尔曼滤波器将GPS伪距与SINS进行了深组合,在分析了导航误差产生原因的基础上,提出了输出校正与反馈校正相结合的混合校正卡尔曼滤波方法。与输出校正和反馈校正方案相比,这种校正方法提高了系统导航精度。仿真结果验证了混合校正... 利用卡尔曼滤波器将GPS伪距与SINS进行了深组合,在分析了导航误差产生原因的基础上,提出了输出校正与反馈校正相结合的混合校正卡尔曼滤波方法。与输出校正和反馈校正方案相比,这种校正方法提高了系统导航精度。仿真结果验证了混合校正卡尔曼滤波方法的有效性。 展开更多

关键词 GPS/sins组合导航系统 混合校正 卡尔曼滤波 导航精度 全球定位系统 惯性导航系统

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嵌入式实时操作系统VxWorks在惯性导航系统中的应用 被引量：7

4

作者 王远明 张元平 +2 位作者 任明录 章永生 张玉龙 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第1期6-9,共4页

详细介绍了嵌入式实时操作系统VxWorks的性能特点,叙述了基于VxWorks操作系统的开发过程和在导航接口机中的应用实例,提出了现行惯导系统软件从汇编语言到OS、高级语言的必要性和可能性,从而在提升软件的可维护性、可测试性和可靠性的同... 详细介绍了嵌入式实时操作系统VxWorks的性能特点,叙述了基于VxWorks操作系统的开发过程和在导航接口机中的应用实例,提出了现行惯导系统软件从汇编语言到OS、高级语言的必要性和可能性,从而在提升软件的可维护性、可测试性和可靠性的同时,充分发挥导航计算机的性能,以适应日益复杂的导航计算要求。 展开更多

关键词 嵌入式实时操作系统 VXWORKS 惯性导航系统 应用 可移植性 舰船

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GPS/SINS组合导航系统状态的可观测度分析方法 被引量：6

5

作者 帅平 陈定昌 江涌 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期12-19,共8页

系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标。首先 ,分别论述分段式定常系统 (PWCS)的可观测性分析方法和基于奇异值分解的系统状态可观测度分析方法。然后 ,证明GPS/SINS组合导航系统满足PWCS分析定理要... 系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标。首先 ,分别论述分段式定常系统 (PWCS)的可观测性分析方法和基于奇异值分解的系统状态可观测度分析方法。然后 ,证明GPS/SINS组合导航系统满足PWCS分析定理要求 ,并进一步提出改进的线性时变系统状态的可观测度分析方法 ,以适用于分析全弹道过程系统状态的可观测度。最后 。 展开更多

关键词 GPS/sins组合导航系统 全球定位系统 捷联式惯性导航系统 可观测度分析 分段式定常系统

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基于RDSS辅助的Doppler/SINS组合导航系统研究 被引量：2

6

作者 林雪原 张立民 +1 位作者 刘建业 李玉光 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期20-25,共6页

Doppler/SINS组合导航系统具有输出水平速度误差较小、平台角误差较小的优点 ,但存在经纬度误差较大的缺点 ,故不能作为独立的导航定位系统 ;而双星定位系统(RDSS)可输出较高精度的经纬度信息 ,但存在定位滞后的缺陷。利用Doppler/SINS... Doppler/SINS组合导航系统具有输出水平速度误差较小、平台角误差较小的优点 ,但存在经纬度误差较大的缺点 ,故不能作为独立的导航定位系统 ;而双星定位系统(RDSS)可输出较高精度的经纬度信息 ,但存在定位滞后的缺陷。利用Doppler/SINS的输出水平速度可以补偿RDSS的位置滞后 ,同时经过位置补偿后的RDSS系统可实时修正Doppler/SINS组合导航系统。仿真结果表明 ,基于RDSS辅助的Doppler/SINS组合导航系统能有效地克服Doppler/SINS系统的缺点 ,是一种新型的组合导航系统 。 展开更多

关键词 Doppler/sins组合导航系统 RDSS 双星定位系统 多普勒雷达导航 仿真 惯性导航

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惯性导航系统中控制区域网总线的通信协议

7

作者 马骏 杨功流 李中 《中国航海》 CSCD 北大核心 2008年第3期222-226,共5页

针对惯性导航系统的特性,设计了新的控制区域网(Control Area Network,CAN)总线应用层协议。为把检测控制数据和导航解算数据分离,系统被分为两条CAN总线。对于检测控制总线,通过对信息的分类,存储数据和传输数据格式的统一,以及通讯的... 针对惯性导航系统的特性,设计了新的控制区域网(Control Area Network,CAN)总线应用层协议。为把检测控制数据和导航解算数据分离,系统被分为两条CAN总线。对于检测控制总线,通过对信息的分类,存储数据和传输数据格式的统一,以及通讯的三次握手,保证检测控制总线的可靠性和程序的可移植性。对于导航解算总线,通过对数据的分时传输和对每次传输的计数,保证通讯的可靠性和实时性。实验表明:该协议具有可靠性高、网络负载小和通讯实时性好的特点。 展开更多

关键词 船舶、舰船工程 控制区域网 总线 惯性导航系统 通信协议 应用层

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一种新型的GPS/SINS导航系统对准方法

8

作者 刘危 解旭辉 李圣怡 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第6期17-19,26,共4页

对准是一切导航系统运行前必经的步骤,对于低成本的GPS/SINS导航系统尤其重要,在对一种在研导航系统杆臂效应分析的基础上提出了一种新的对准方法,可有效提高现场对准能力,实现实时补偿。

关键词 GPS/sins导航系统 卡尔曼滤波 杆臂效应 全球卫星定位系统 捷联惯性导航系统 实时补偿算法

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捷联惯性导航系统的四元数姿态适时修正算法探讨(英文) 被引量：2

9

作者 尹苗苗 孔凡邨 《中国航海》 CSCD 北大核心 2007年第1期29-34,共6页

建立了捷联惯性导航系统的四元数姿态修正算法,该算法跟其他常用算法的区别是在旋转矢量计算上的处理不同,计算采用了多步骤Adams-Moulton方法。由于多步骤方法不能自行启动,所以在开始阶段采用了单步骤Heun’s方法。然后,在实际计算值... 建立了捷联惯性导航系统的四元数姿态修正算法,该算法跟其他常用算法的区别是在旋转矢量计算上的处理不同,计算采用了多步骤Adams-Moulton方法。由于多步骤方法不能自行启动,所以在开始阶段采用了单步骤Heun’s方法。然后,在实际计算值和预估值的基础上,建立了姿态修正运算法的评估误差方程。数字测试结果表明该四元数姿态修正算法在低频动态情况下是可靠的。. 展开更多

关键词 船舶 舰船工程 惯性导航系统 四元数 姿态算法 船体坐标系 航海坐标系 惯性坐标系

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易于实现的捷联式惯性导航系统仿真 被引量：4

10

作者 吴小兰 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期89-90,94,共3页

利用MATLAB数值计算的强大功能和Simulink建模容易实现的特点,进行了捷联式惯性导航系统的仿真研究。对四元数及姿态矩阵等的解算采用MATLAB编程实现,陀螺仪和加速计的建模用Simulink实现,将MATLAB程序与Simulink模型进行交互,得出仿真... 利用MATLAB数值计算的强大功能和Simulink建模容易实现的特点,进行了捷联式惯性导航系统的仿真研究。对四元数及姿态矩阵等的解算采用MATLAB编程实现,陀螺仪和加速计的建模用Simulink实现,将MATLAB程序与Simulink模型进行交互,得出仿真结果。该方法降低了单纯应用MATLAB或Simu-link进行仿真的复杂度,使仿真既可靠又易于实现。 展开更多

关键词 捷联式惯性导航系统(sins) 仿真 模型 误差

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基于SINS/RTK的动平台起降无人机导航系统研制 被引量：7

11

作者 李星海 闫志安 +3 位作者 徐亮 许常燕 李宝林 龚巧 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第6期848-853,共6页

针对无人机在动平台起降时对导航系统提出的导航精度高,解算无人机与动平台降落点的相对定位精度高,体积小及质量小等要求,该文基于捷联惯性导航(SINS)、北斗动动载波相位差分(RTK)技术及采用卡尔曼滤波多源导航信息融合技术,研制了动... 针对无人机在动平台起降时对导航系统提出的导航精度高,解算无人机与动平台降落点的相对定位精度高,体积小及质量小等要求,该文基于捷联惯性导航(SINS)、北斗动动载波相位差分(RTK)技术及采用卡尔曼滤波多源导航信息融合技术,研制了动平台起降无人机导航系统。试验结果表明,系统地理系导航精度:航向≤0.2°(1σ(σ为方差)),姿态≤0.15°(1σ),水平定位≤0.4 m(1σ),高度≤0.8 m(1σ);动态下导航系统与移动基准站相对精度:水平定位≤0.05 m(1σ),高度≤0.1 m(1σ)。飞行试验表明,导航系统满足无人机在动平台起降对导航精度的要求。 展开更多

关键词 捷联惯性导航系统(sins) 北斗卫星导航 载波相位差分(RTK) 无人机 动平台 相对定位 北斗基准站

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一种分析SINS导航性能的新方法 被引量：2

12

作者 朱欣华 施朝晖 万德钧 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期207-209,213,共4页

本文介绍一种分析捷联式惯性导航系统 (SINS)导航性能的新方法 ,说明了该方法的思路 ,着重分析了该方法的关键———如何根据假定的载体运动轨迹推导出相应的加速度计及陀螺仪的理想值fb 及ωbib,并给出了几种典型运动状态下获取fb 及ω... 本文介绍一种分析捷联式惯性导航系统 (SINS)导航性能的新方法 ,说明了该方法的思路 ,着重分析了该方法的关键———如何根据假定的载体运动轨迹推导出相应的加速度计及陀螺仪的理想值fb 及ωbib,并给出了几种典型运动状态下获取fb 及ωbib理想值的方法。文中还以载体处于静止状态及摇摆状态为例 ,用所述方法对SINS的导航性能进行了具体分析。 展开更多

关键词 捷联式惯性导航系统 性能分析 误差分析 仿真 sins 加速度计 陀螺仪

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基于误差状态量的卡尔曼滤波器在SINS+GPS组合导航中的应用 被引量：1

13

作者 羊彦 侯小林 +1 位作者 张杨 景占荣 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期685-689,共5页

卡尔曼滤波(KF)在SINS+GPS组合制导方法中应用广泛,但是运载体的传感器数学模型一般为非线性,其模型复杂度和运算量较大。文章提出了SINS+GPS组合制导中基于误差状态量的卡尔曼滤波算法,为了回避非线性所带来的复杂性,将GPS数据与惯性... 卡尔曼滤波(KF)在SINS+GPS组合制导方法中应用广泛,但是运载体的传感器数学模型一般为非线性,其模型复杂度和运算量较大。文章提出了SINS+GPS组合制导中基于误差状态量的卡尔曼滤波算法,为了回避非线性所带来的复杂性,将GPS数据与惯性导航数据的误差作为状态量,由于误差的数学模型为线性,明显降低了设计难度。文中给出了设计过程和导航系统的数学模型,对该模型的状态参数进行了设置,最后用仿真试验证明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 算法 分析 设计 误差模型 反馈 全球定位系统(GPS) 惯性导航系统 卡尔曼滤波(KF) 模型 参数估计 传感器 仿真 捷联式惯性导航系统(sins)

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厘米级高精度GPS-SINS组合系统研究

14

作者 曹福祥 保铮 袁建平 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期17-24,共8页

成像传感器和定位子系统是先进机载成像系统的两个重要组成部分。以东、北、天坐标系为导航基准坐标系 ,建立了 GPS-SINS组合系统状态的数学模型 ,详细推导了利用 GPS双差相位及双差相位率的组合系统观测方程。仿真结果表明 ,该组合系... 成像传感器和定位子系统是先进机载成像系统的两个重要组成部分。以东、北、天坐标系为导航基准坐标系 ,建立了 GPS-SINS组合系统状态的数学模型 ,详细推导了利用 GPS双差相位及双差相位率的组合系统观测方程。仿真结果表明 ,该组合系统能达到厘米级定位精度 ,姿态精度为 1 0″左右 ,可满足先进机载成像系统的要求。 展开更多

关键词 全球定位系统 捷联式惯性导航 组合导航 sins 组合系统 定位子系统 机载成像系统 厘米级 定位精度 观测方程 GPS 航空

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SINS/GPS组合系统的蒙特卡洛仿真

15

作者 曹福祥 保铮 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期86-91,共6页

以考虑位置误差相关项的伪距率观测模型，对遥感中使用的 ＳＩＮＳ／ＧＰＳ伪距、伪距率组合系统进行了蒙特卡洛仿真．结果表明，组合系统的长期位置精度能达到 ５ ｍ以内； ＧＰＳ数据更新率低于 ＳＩＮＳ，在 ＧＰＳ测量时间间隔内，... 以考虑位置误差相关项的伪距率观测模型，对遥感中使用的 ＳＩＮＳ／ＧＰＳ伪距、伪距率组合系统进行了蒙特卡洛仿真．结果表明，组合系统的长期位置精度能达到 ５ ｍ以内； ＧＰＳ数据更新率低于 ＳＩＮＳ，在 ＧＰＳ测量时间间隔内，组合系统的性能仅由 ＳＩＮＳ决定．虽然 ＳＩＮＳ的误差随时间积累，但在ＧＰＳ测量时间间隔为秒数量级的情况下，即使采用中等精度的惯性仪表，其相对位置精度可达到厘米级（这里相对位置精度指组合系统在 ＧＰＳ测量时间间隔内位置误差的变化范围）． 展开更多

关键词 全球定位系统 组合导航系统 捷联式惯性导航系统 卡尔曼滤波 sins/GPS 仿真

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基于卡尔曼滤波的计算机视觉和SINS组合导航 被引量：3

16

作者 侯光涛 万彦辉 +1 位作者 谢波 周成岩 《现代防御技术》 北大核心 2008年第5期57-61,96,共6页

计算机视觉及其应用是目前研究的一个热点。在介绍计算机视觉和计算机视觉导航的基础上,提出了利用计算机视觉和SINS进行组合导航的方法。由于地球上的基准位置是三维点,而计算机视觉形成的是二维的图像,因此随后详细介绍了成像以及坐... 计算机视觉及其应用是目前研究的一个热点。在介绍计算机视觉和计算机视觉导航的基础上,提出了利用计算机视觉和SINS进行组合导航的方法。由于地球上的基准位置是三维点,而计算机视觉形成的是二维的图像,因此随后详细介绍了成像以及坐标转换的方法,并对提出的组合导航方法进行详细的分析,建立了组合导航的误差方程,然后利用卡尔曼滤波算法对误差进行估算。最后的试验仿真结果说明,提出的组合导航方法提高了导航精度,具有一定应用价值。 展开更多

关键词 计算机视觉 捷联惯性导航系统(sins) 卡尔曼 组合导航

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基于人工标志的视觉/SINS组合导航算法研究 被引量：4

17

作者 宋琳娜 方群 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第4期861-866,共6页

针对航天器地面中性浮力实验的实验体导航问题,研究利用计算机视觉和捷联惯性导航系统(SINS)进行实验体组合导航的算法。首先对视觉导航与SINS的优缺点及其组合导航的优势互补进行了分析,提出其组合方式。然后建立了组合导航系统量测方... 针对航天器地面中性浮力实验的实验体导航问题,研究利用计算机视觉和捷联惯性导航系统(SINS)进行实验体组合导航的算法。首先对视觉导航与SINS的优缺点及其组合导航的优势互补进行了分析,提出其组合方式。然后建立了组合导航系统量测方程。最后利用卡尔曼滤波方法,实现了视觉导航图像信息与捷联惯导系统的信息融合。仿真结果表明,提出的组合导航方法提高了导航精度,具有一定的应用参考价值。 展开更多

关键词 计算机视觉 捷联惯性导航系统(sins) 卡尔曼 组合导航

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GPS/SINS组合系统动态性能研究

18

作者 彭允祥 吴澄 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1993年第1期1-7,共7页

本文讨论如何利用GPS接收机的高精度定位信息来标定和补偿捷联惯性导航系统(SINS,以下用缩写代替)的积累误差。文中叙述了GPS/SINS组合系统的主要特点、组成、设计和实现,同时给出了实验室静态测试数据和跑车试验中的主要结果。

关键词 组合系统 GPS/sins 高精度定位 跑车试验 定位误差 静态测试 积累误差 动态性能研究 惯性导航系统 全球定位系统

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组合导航系统卡尔曼滤波衰减因子自适应估计算法研究 被引量：20

19

作者 耿延睿 崔中兴 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第4期8-10,27,共4页

提出了一种衰减记忆卡尔曼滤波中衰减因子的自适应估计方法 ,并在 GPS/SINS组合导航系统中进行了计算仿真。仿真结果表明 :该算法能够较好地估计出衰减因子的大小 ,有效地抑制滤波发散 。

关键词 捷联式惯性导航 卡尔曼滤波 自适应滤波 自适应估计算法 组合导航系统 GPS/sins

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SINS快速传递对准建模与仿真 被引量：3

20

作者 宫晓琳 房建成 郭雷 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期865-868,共4页

针对空间武器捷联惯性导航系统SINS(Strapdown Inertial Navigation System)动基座快速、精确初始对准问题,建立了空间环境下武器SINS的动基座误差模型,并考虑武器SINS的惯性器件误差.根据姿态传递对准原理,推导了姿态匹配方式下卫星与... 针对空间武器捷联惯性导航系统SINS(Strapdown Inertial Navigation System)动基座快速、精确初始对准问题,建立了空间环境下武器SINS的动基座误差模型,并考虑武器SINS的惯性器件误差.根据姿态传递对准原理,推导了姿态匹配方式下卫星与武器SINS姿态角之差的量测方程.在此基础上,建立了空间武器SINS传递对准的数学模型,设计一种快速对准卡尔曼滤波器.计算机仿真结果验证了该模型的有效性.在10 s时间内,可获得与卫星姿态测量系统姿态精度相当的对准精度,同时还能实现武器SINS惯性器件误差的准确标定. 展开更多

关键词 捷联惯性导航系统(sins) 对准 卡尔曼滤波

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