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惯性导航系统重力扰动矢量补偿技术
被引量:
18
1
作者
李胜全
欧阳永忠
+2 位作者
常国宾
金际航
李科
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第4期410-413,共4页
在较高精度惯性导航系统中,重力扰动矢量的影响不可忽略。建立了考虑重力扰动矢量的惯导误差方程,对采用高精度惯性元件(陀螺仪零偏稳定性为0.001 deg/h,加速度计零偏稳定性为0.01 mg)的惯导进行误差仿真,对比分析无重力扰动矢量补偿(...
在较高精度惯性导航系统中,重力扰动矢量的影响不可忽略。建立了考虑重力扰动矢量的惯导误差方程,对采用高精度惯性元件(陀螺仪零偏稳定性为0.001 deg/h,加速度计零偏稳定性为0.01 mg)的惯导进行误差仿真,对比分析无重力扰动矢量补偿(垂线偏差为5"~10",重力扰动矢量垂向分量为25~50 mGal)与有重力扰动矢量补偿(垂线偏差和重力扰动矢量垂向分量补偿精度分别为1.6"、2 mGal)两种条件下的惯导定位和姿态误差。仿真结果表明:经重力扰动矢量补偿后,24 h内惯导定位和航向误差分别减小2 nm和1′。
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关键词
重力扰动矢量
惯性导航系统
垂线偏差
补偿
误差
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职称材料
重力扰动矢量对惯导系统影响误差项指标分析
被引量:
11
2
作者
王晶
杨功流
+1 位作者
李湘云
周潇
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第3期285-290,共6页
针对制约现有惯导系统精度提升的重力扰动矢量误差项问题,从惯导系统误差模型入手,着重分析了重力扰动矢量水平分量(垂线偏差)在导航系统中的误差传播特性,利用简化的垂线偏差统计模型推导出导航系统位置误差均方差表达式;通过现有全球...
针对制约现有惯导系统精度提升的重力扰动矢量误差项问题,从惯导系统误差模型入手,着重分析了重力扰动矢量水平分量(垂线偏差)在导航系统中的误差传播特性,利用简化的垂线偏差统计模型推导出导航系统位置误差均方差表达式;通过现有全球重力场高阶球谐模型(EGM2008),分析了垂线偏差全球均方差水平引起的惯导系统在典型载体运行速度下位置误差项大小,进而给出了垂线偏差补偿的误差项指标,在此基础上,分析了EGM2008在惯导系统中的适用性,结果表明,当EGM2008模型阶数小于12阶时才能满足导航系统计算资源要求,模型补偿精度为5.86?,适用于位置误差要求小于0.8 nm/h的惯导系统。
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关键词
重力扰动矢量
惯导系统
位置误差均方根
EGM2008
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职称材料
一种海洋重力扰动矢量水平分量的计算方法
3
作者
蔡体菁
王薇
《压电与声光》
CAS
北大核心
2023年第6期855-858,共4页
重力矢量测量包含重力方向信息(即垂线偏差),对确定大地水准面具有重要意义。为了获得海洋重力扰动矢量的水平分量,该文提出了一种基于捷联惯导系统/全球导航卫星系统(SINS/GNSS)组合系统确定海洋重力扰动矢量水平分量的两步法。首先,...
重力矢量测量包含重力方向信息(即垂线偏差),对确定大地水准面具有重要意义。为了获得海洋重力扰动矢量的水平分量,该文提出了一种基于捷联惯导系统/全球导航卫星系统(SINS/GNSS)组合系统确定海洋重力扰动矢量水平分量的两步法。首先,利用捷联惯导算法和卡尔曼滤波用于加速度计偏差和姿态误差角的估计和补偿。然后,基于精确估计的加速度计偏差和姿态角误差,给出了重力扰动矢量水平分量的计算方程。将重力扰动矢量水平分量的模型用二阶马尔可夫随机过程描述,将其与加速度计的偏差分离,用正向-平滑卡尔曼滤波精确估计重力扰动的水平分量。船载试验数据离线计算表明,海洋重力扰动矢量水平分量的内符合精度优于2 mGal(1 Gal=1 cm/s^(2))。
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关键词
重力扰动矢量
SINS/GNSS组合系统
马尔可夫随机过程
正向-平滑卡尔曼滤波
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职称材料
捷联式航空重力扰动矢量解算及误差补偿
4
作者
郭栋
孙中苗
+1 位作者
吴富梅
张琪
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2018年第12期1295-1301,共7页
介绍捷联式航空重力矢量测量的基本原理,利用波数相关滤波(WCF)、比力线性校正的方法对重力扰动的水平和垂向分量进行误差补偿,评定内符合精度。对国产捷联式航空重力矢量仪的某次试验数据进行处理,以验证和评估航空重力矢量仪的性能。...
介绍捷联式航空重力矢量测量的基本原理,利用波数相关滤波(WCF)、比力线性校正的方法对重力扰动的水平和垂向分量进行误差补偿,评定内符合精度。对国产捷联式航空重力矢量仪的某次试验数据进行处理,以验证和评估航空重力矢量仪的性能。结果表明,在半波长分辨率为7.5km时,6条重复测线的重力扰动水平分量经波数相关滤波处理后,东、北向分量的平均内符合精度分别从9.77mGal、9.18mGal提高到5.95mGal、3.83mGal;对比力的垂向分量线性校正后,将解算的重力扰动垂向分量再用WCF方法处理,其平均内符合精度从1.27mGal提高到0.59mGal。
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关键词
航空
矢量
重力
测量
卡尔曼滤波
波数相关滤波
重力扰动矢量
线性校正
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职称材料
扰动重力矢量对惯性导航系统的误差影响
被引量:
3
5
作者
李姗姗
吴晓平
王凯
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2010年第3期142-146,共5页
探讨扰动重力矢量引起的惯性导航系统位置与速度误差的数学计算方法,通过对某海域重力异常的计算,分析扰动重力矢量引起的惯性导航系统位置与速度误差量级的大小及特性。提出重力辅助惯性导航中重力传感器输出的信息,除了能应用于重力...
探讨扰动重力矢量引起的惯性导航系统位置与速度误差的数学计算方法,通过对某海域重力异常的计算,分析扰动重力矢量引起的惯性导航系统位置与速度误差量级的大小及特性。提出重力辅助惯性导航中重力传感器输出的信息,除了能应用于重力匹配以校正惯性导航系统陀螺漂移等累积误差外,还可用于惯性导航比力方程的重力场改正,以消除力学方程中的惯性导航舒拉误差。
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关键词
扰动
重力
矢量
惯性导航
舒拉周期
重力
辅助惯性导航
累积误差
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职称材料
高精度惯导系统重力扰动误差抑制技术
被引量:
4
6
作者
姜磊
王宇
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第S2期146-150,共5页
在高精度惯性导航系统中,重力扰动矢量引起的误差不可忽略。针对重力扰动误差精确补偿问题,建立了考虑重力扰动矢量的惯导误差方程,对误差传播进行了分析,设计了重力扰动误差补偿方法。首先,提出了纯解析抑制的方法,对比分析了有重力扰...
在高精度惯性导航系统中,重力扰动矢量引起的误差不可忽略。针对重力扰动误差精确补偿问题,建立了考虑重力扰动矢量的惯导误差方程,对误差传播进行了分析,设计了重力扰动误差补偿方法。首先,提出了纯解析抑制的方法,对比分析了有重力扰动矢量补偿和无重力扰动矢量补偿时的速度、位置误差传播情况,然后提出了解析抑制和卡尔曼估值抑制项结合的方法,对比分析了该方法和纯解析抑制的速度、位置误差传播情况。进行了相应的误差补偿仿真。仿真结果表明:直接重力扰动补偿后,速度误差明显减小,位置误差减小不明显且经度误差仍然发散;卡尔曼滤波后,位置精度提高显著,且不再发散和震荡。
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关键词
高精度惯性导航系统
重力扰动矢量
直接补偿
卡尔曼滤波补偿
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职称材料
题名
惯性导航系统重力扰动矢量补偿技术
被引量:
18
1
作者
李胜全
欧阳永忠
常国宾
金际航
李科
机构
海军工程大学导航工程系
海军海洋测绘研究所
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第4期410-413,共4页
基金
国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ120045)
国家自然科学基金项目(41174062
40644020)
文摘
在较高精度惯性导航系统中,重力扰动矢量的影响不可忽略。建立了考虑重力扰动矢量的惯导误差方程,对采用高精度惯性元件(陀螺仪零偏稳定性为0.001 deg/h,加速度计零偏稳定性为0.01 mg)的惯导进行误差仿真,对比分析无重力扰动矢量补偿(垂线偏差为5"~10",重力扰动矢量垂向分量为25~50 mGal)与有重力扰动矢量补偿(垂线偏差和重力扰动矢量垂向分量补偿精度分别为1.6"、2 mGal)两种条件下的惯导定位和姿态误差。仿真结果表明:经重力扰动矢量补偿后,24 h内惯导定位和航向误差分别减小2 nm和1′。
关键词
重力扰动矢量
惯性导航系统
垂线偏差
补偿
误差
Keywords
gravity disturbance vector
inertial navigation system
deflection of vector
compensation
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
重力扰动矢量对惯导系统影响误差项指标分析
被引量:
11
2
作者
王晶
杨功流
李湘云
周潇
机构
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院
惯性技术国防重点实验室
东营职业学院电子信息与多媒体系
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第3期285-290,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61340044)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(YWF-10-01-B30)
文摘
针对制约现有惯导系统精度提升的重力扰动矢量误差项问题,从惯导系统误差模型入手,着重分析了重力扰动矢量水平分量(垂线偏差)在导航系统中的误差传播特性,利用简化的垂线偏差统计模型推导出导航系统位置误差均方差表达式;通过现有全球重力场高阶球谐模型(EGM2008),分析了垂线偏差全球均方差水平引起的惯导系统在典型载体运行速度下位置误差项大小,进而给出了垂线偏差补偿的误差项指标,在此基础上,分析了EGM2008在惯导系统中的适用性,结果表明,当EGM2008模型阶数小于12阶时才能满足导航系统计算资源要求,模型补偿精度为5.86?,适用于位置误差要求小于0.8 nm/h的惯导系统。
关键词
重力扰动矢量
惯导系统
位置误差均方根
EGM2008
Keywords
gravity disturbing vector
inertial navigation system
position RMS
EGM2008
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
一种海洋重力扰动矢量水平分量的计算方法
3
作者
蔡体菁
王薇
机构
东南大学仪器科学与工程学院
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2023年第6期855-858,共4页
基金
国家重点研发计划基金资助项目(2017YFC0601705)。
文摘
重力矢量测量包含重力方向信息(即垂线偏差),对确定大地水准面具有重要意义。为了获得海洋重力扰动矢量的水平分量,该文提出了一种基于捷联惯导系统/全球导航卫星系统(SINS/GNSS)组合系统确定海洋重力扰动矢量水平分量的两步法。首先,利用捷联惯导算法和卡尔曼滤波用于加速度计偏差和姿态误差角的估计和补偿。然后,基于精确估计的加速度计偏差和姿态角误差,给出了重力扰动矢量水平分量的计算方程。将重力扰动矢量水平分量的模型用二阶马尔可夫随机过程描述,将其与加速度计的偏差分离,用正向-平滑卡尔曼滤波精确估计重力扰动的水平分量。船载试验数据离线计算表明,海洋重力扰动矢量水平分量的内符合精度优于2 mGal(1 Gal=1 cm/s^(2))。
关键词
重力扰动矢量
SINS/GNSS组合系统
马尔可夫随机过程
正向-平滑卡尔曼滤波
Keywords
gravity disturbance vector
SINS/GNSS combined system
Markov stochastic process
forward-smoothing Kalman filter
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
捷联式航空重力扰动矢量解算及误差补偿
4
作者
郭栋
孙中苗
吴富梅
张琪
机构
地理信息工程国家重点实验室
长安大学地质工程与测绘学院
西安测绘研究所
出处
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2018年第12期1295-1301,共7页
基金
国家自然科学基金(41774018
41374003)~~
文摘
介绍捷联式航空重力矢量测量的基本原理,利用波数相关滤波(WCF)、比力线性校正的方法对重力扰动的水平和垂向分量进行误差补偿,评定内符合精度。对国产捷联式航空重力矢量仪的某次试验数据进行处理,以验证和评估航空重力矢量仪的性能。结果表明,在半波长分辨率为7.5km时,6条重复测线的重力扰动水平分量经波数相关滤波处理后,东、北向分量的平均内符合精度分别从9.77mGal、9.18mGal提高到5.95mGal、3.83mGal;对比力的垂向分量线性校正后,将解算的重力扰动垂向分量再用WCF方法处理,其平均内符合精度从1.27mGal提高到0.59mGal。
关键词
航空
矢量
重力
测量
卡尔曼滤波
波数相关滤波
重力扰动矢量
线性校正
Keywords
airborne vector gravimetry
Kalman filter
wavenumber correlation filter
gravity disturbance vector
linear correction
分类号
P223 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
扰动重力矢量对惯性导航系统的误差影响
被引量:
3
5
作者
李姗姗
吴晓平
王凯
机构
解放军信息工程大学测绘学院
出处
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2010年第3期142-146,共5页
基金
全国优秀博士学位论文作者专项基金(200344)
国家自然科学基金(40774031)
文摘
探讨扰动重力矢量引起的惯性导航系统位置与速度误差的数学计算方法,通过对某海域重力异常的计算,分析扰动重力矢量引起的惯性导航系统位置与速度误差量级的大小及特性。提出重力辅助惯性导航中重力传感器输出的信息,除了能应用于重力匹配以校正惯性导航系统陀螺漂移等累积误差外,还可用于惯性导航比力方程的重力场改正,以消除力学方程中的惯性导航舒拉误差。
关键词
扰动
重力
矢量
惯性导航
舒拉周期
重力
辅助惯性导航
累积误差
Keywords
disturbing gravity vector
inertial navigation
Schuler period
gravity-aided inertial navigation
cumulated error
分类号
P223 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
高精度惯导系统重力扰动误差抑制技术
被引量:
4
6
作者
姜磊
王宇
机构
南京理工大学机械工程学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第S2期146-150,共5页
文摘
在高精度惯性导航系统中,重力扰动矢量引起的误差不可忽略。针对重力扰动误差精确补偿问题,建立了考虑重力扰动矢量的惯导误差方程,对误差传播进行了分析,设计了重力扰动误差补偿方法。首先,提出了纯解析抑制的方法,对比分析了有重力扰动矢量补偿和无重力扰动矢量补偿时的速度、位置误差传播情况,然后提出了解析抑制和卡尔曼估值抑制项结合的方法,对比分析了该方法和纯解析抑制的速度、位置误差传播情况。进行了相应的误差补偿仿真。仿真结果表明:直接重力扰动补偿后,速度误差明显减小,位置误差减小不明显且经度误差仍然发散;卡尔曼滤波后,位置精度提高显著,且不再发散和震荡。
关键词
高精度惯性导航系统
重力扰动矢量
直接补偿
卡尔曼滤波补偿
Keywords
high-precision inertial navigation system
gravity disturbance vector
direct gravity disturbance compensation
Kalman Filter
分类号
TN966 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
惯性导航系统重力扰动矢量补偿技术
李胜全
欧阳永忠
常国宾
金际航
李科
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012
18
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职称材料
2
重力扰动矢量对惯导系统影响误差项指标分析
王晶
杨功流
李湘云
周潇
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
11
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职称材料
3
一种海洋重力扰动矢量水平分量的计算方法
蔡体菁
王薇
《压电与声光》
CAS
北大核心
2023
0
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职称材料
4
捷联式航空重力扰动矢量解算及误差补偿
郭栋
孙中苗
吴富梅
张琪
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2018
0
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职称材料
5
扰动重力矢量对惯性导航系统的误差影响
李姗姗
吴晓平
王凯
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2010
3
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职称材料
6
高精度惯导系统重力扰动误差抑制技术
姜磊
王宇
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
4
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职称材料
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