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捷联惯导与星跟踪器组合导航算法研究
被引量:
4
1
作者
张金亮
秦永元
成研
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第8期1078-1083,共6页
捷联惯导与小视场星跟踪器构成惯性/天文组合导航系统,核心思想是利用星体跟踪器的高精度测角信息设计滤波修正算法对捷联惯导的导航姿态、方位和位置误差进行滤波估计并修正,以限制捷联惯导系统导航误差随时间的发散,最终提高系统长航...
捷联惯导与小视场星跟踪器构成惯性/天文组合导航系统,核心思想是利用星体跟踪器的高精度测角信息设计滤波修正算法对捷联惯导的导航姿态、方位和位置误差进行滤波估计并修正,以限制捷联惯导系统导航误差随时间的发散,最终提高系统长航时导航的导航精度。在分析小视场星体跟踪器量测量与SINS导航误差之间关系的基础上,设计了两种不同的组合导航算法:位置+方位修正算法和误差角组合导航修正算法。在此基础上对两种算法的导航精度进行了理论分析,并通过长航时仿真飞行数据进行了仿真验证。结果表明:位置+方位修正算法不受载体的位置误差的影响,更适用于星体跟踪器间断工作的情况;误差角组合算法不受载体姿态误差的影响,更适用于SINS初始位置误差得到有效修正的情况。
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关键词
捷联惯导
星体跟踪器
惯性
天文组合导航
位置+方位修正
误差角组合
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职称材料
一种SINS/超短基线组合定位系统安装误差标定算法
被引量:
6
2
作者
张涛
翁铖铖
+1 位作者
李默涵
李瑶
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期349-356,396,共9页
超短基线设备由于尺寸小,使用灵活,在水下导航定位中常与惯性设备进行组合导航。为了标定出超短基线坐标系与载体坐标系之间存在的安装误差,提出了一种基于小角度近似的安装误差标定算法。首先,确定应答器的位置,再对安装误差角对应的...
超短基线设备由于尺寸小,使用灵活,在水下导航定位中常与惯性设备进行组合导航。为了标定出超短基线坐标系与载体坐标系之间存在的安装误差,提出了一种基于小角度近似的安装误差标定算法。首先,确定应答器的位置,再对安装误差角对应的姿态矩阵进行小角度近似,最后利用最小二乘法直接计算得到安装误差。通过仿真验证,在斜距误差为0.5%的条件下,航向安装误差角的标定误差比传统方法至少减少了32.8%。江试实验进一步表明,安装误差标定前后定位误差减小了76%。所提出的算法可以较好地减小导航定位误差,具有一定的工程应用价值。
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关键词
超短基线系统
组合导航
安装误差标定
最小二乘法
姿态角小角度近似
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职称材料
卫星偏流角的矢量计算方法研究
被引量:
5
3
作者
张大伟
温渊
+1 位作者
薛孝补
许莹
《上海航天》
2016年第3期11-16,共6页
对一种近地圆轨道遥感卫星偏流角的矢量计算方法进行了研究。基于考虑地球自转时偏流角的定义和相关坐标系,将计算偏流角用的速度矢量分解为数个速度的矢量和,由坐标系转换关系,根据卫星地面物点定位信息确定其相对速度,推导出卫星本体...
对一种近地圆轨道遥感卫星偏流角的矢量计算方法进行了研究。基于考虑地球自转时偏流角的定义和相关坐标系,将计算偏流角用的速度矢量分解为数个速度的矢量和,由坐标系转换关系,根据卫星地面物点定位信息确定其相对速度,推导出卫星本体坐标系中偏流角的计算公式。算法的基本运算无需求导,可有效避免求导过程中牵连速度计算,具有模型准确、计算简便、结果精确、物理意义清晰、排查错误容易等优点。在不同三轴姿态角、载荷视物前向角和侧向角条件下进行了数学仿真计算,结果发现计算结果与偏流角定义相符,卫星偏流角随星下点地理纬度和纬度幅角的变化分别为封闭类圆和1/2周期的类正弦曲线,而视物前向角、侧向角,滚动角,俯仰角对偏流角的影响较小。该计算方法已用于高分五号(GF-5)卫星的星上偏流角计算软件。
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关键词
遥感卫星
高分辨率
地面物点
相对速度
偏流角
矢量算法
时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)
牵连速度
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职称材料
攻击角约束多拦截弹协同制导控制一体化研究
被引量:
5
4
作者
刘翔
梁晓庚
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期273-282,共10页
针对带有攻击角约束的多拦截弹协同拦截问题,基于制导与控制一体化(IGC)方法,提出了一种带有攻击角约束的多拦截弹分布式协同控制算法。首先,基于弹目相对运动关系和拦截弹俯仰通道动力学方程,建立带有攻击角约束的拦截弹"领弹&quo...
针对带有攻击角约束的多拦截弹协同拦截问题,基于制导与控制一体化(IGC)方法,提出了一种带有攻击角约束的多拦截弹分布式协同控制算法。首先,基于弹目相对运动关系和拦截弹俯仰通道动力学方程,建立带有攻击角约束的拦截弹"领弹"IGC模型,利用变增益扩张状态观测器(TVGESO)对模型中的未知干扰进行估计,在此基础上,基于干扰估计值和非奇异动态面滑模控制设计"领弹"控制算法;其次,采用基于"领弹-从弹"的分布式网络模式,设计多拦截弹协同控制策略,可以得到拦截弹在俯仰通道2个方向的速度分量,利用运动学转换关系转化为速度和弹道倾角参考指令;最后,基于TVGESO和动态面滑模控制设计"从弹"的控制算法。仿真结果验证所设计的带有攻击角约束的多拦截弹协同IGC算法具有较好的稳定性。
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关键词
攻击角约束
制导控制一体化
扩张状态观测器
动态面滑模控制
分布式网络
协同控制策略
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职称材料
一种无人机俯仰角控制PID参数的优化方法
被引量:
2
5
作者
张湑蕊
亓迎川
赵宏涛
《空军预警学院学报》
2017年第1期39-42,共4页
为改善飞机俯仰角控制系统的动态性能及稳态精度,对小型无人机的俯仰角通道采用PID控制器进行控制.针对传统PID控制器容易整定不良的缺点,采用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)相结合的方式对PID的参数进行整定,并对PSO的惯性权重采用先...
为改善飞机俯仰角控制系统的动态性能及稳态精度,对小型无人机的俯仰角通道采用PID控制器进行控制.针对传统PID控制器容易整定不良的缺点,采用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)相结合的方式对PID的参数进行整定,并对PSO的惯性权重采用先减后增的方式进行动态调整.利用Matlab/Simulink对改进遗传算法及传统遗传算法进行了仿真.仿真结果表明改进遗传算法能有效改善系统的动态性能及稳态精度.
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关键词
无人机
比例-积分-微分控制器
俯仰角控制
遗传算法
粒子群算法
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职称材料
基于自补偿技术的模数混合标准电能表设计
被引量:
2
6
作者
王一民
吴振宇
朱重冶
《电子技术应用》
2021年第7期88-91,96,共5页
目前数字化电能表溯源方面存在很多问题,针对这一情况,描述了一款模拟数字混合标准电能表的设计方法,使数字化电能表溯源统一到传统的模拟溯源体系中。介绍了功率角自补偿的方法,提升功率角的测量精度;通过一系列技术措施,克服了61850-...
目前数字化电能表溯源方面存在很多问题,针对这一情况,描述了一款模拟数字混合标准电能表的设计方法,使数字化电能表溯源统一到传统的模拟溯源体系中。介绍了功率角自补偿的方法,提升功率角的测量精度;通过一系列技术措施,克服了61850-9-2数字报文采样率偏低的困难,使得该标准表准确度等级达到了0.01级,对于开展电力公司常用的0.05级数字电能表校验仪检定工作有重要的意义。
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关键词
数字化电能表溯源
积分算法
加窗函数
功率角自补偿
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职称材料
题名
捷联惯导与星跟踪器组合导航算法研究
被引量:
4
1
作者
张金亮
秦永元
成研
机构
西北工业大学自动化学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第8期1078-1083,共6页
基金
国家自然科学基金(61273333)
总装备部惯性技术预研基金(51309040501)
文摘
捷联惯导与小视场星跟踪器构成惯性/天文组合导航系统,核心思想是利用星体跟踪器的高精度测角信息设计滤波修正算法对捷联惯导的导航姿态、方位和位置误差进行滤波估计并修正,以限制捷联惯导系统导航误差随时间的发散,最终提高系统长航时导航的导航精度。在分析小视场星体跟踪器量测量与SINS导航误差之间关系的基础上,设计了两种不同的组合导航算法:位置+方位修正算法和误差角组合导航修正算法。在此基础上对两种算法的导航精度进行了理论分析,并通过长航时仿真飞行数据进行了仿真验证。结果表明:位置+方位修正算法不受载体的位置误差的影响,更适用于星体跟踪器间断工作的情况;误差角组合算法不受载体姿态误差的影响,更适用于SINS初始位置误差得到有效修正的情况。
关键词
捷联惯导
星体跟踪器
惯性
天文组合导航
位置+方位修正
误差角组合
Keywords
SINS
Star tracker
Inertial/celestial integrated navigation
Position plus azimuth correcting
algorithm
angle err integration algorithm.
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SINS/超短基线组合定位系统安装误差标定算法
被引量:
6
2
作者
张涛
翁铖铖
李默涵
李瑶
机构
东南大学仪器科学与工程学院
东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室
中国船舶工业系统工程研究院
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期349-356,396,共9页
基金
国家自然科学基金(51375088)
中央高校基本科研业务费(2242018K40065,2242018K40066)
+2 种基金
上海市北斗导航与位置服务重点实验室开放课题基金资助
惯性技术重点实验室基金(614250607011709)
水下信息与控制重点实验室基金(614221805051809)
文摘
超短基线设备由于尺寸小,使用灵活,在水下导航定位中常与惯性设备进行组合导航。为了标定出超短基线坐标系与载体坐标系之间存在的安装误差,提出了一种基于小角度近似的安装误差标定算法。首先,确定应答器的位置,再对安装误差角对应的姿态矩阵进行小角度近似,最后利用最小二乘法直接计算得到安装误差。通过仿真验证,在斜距误差为0.5%的条件下,航向安装误差角的标定误差比传统方法至少减少了32.8%。江试实验进一步表明,安装误差标定前后定位误差减小了76%。所提出的算法可以较好地减小导航定位误差,具有一定的工程应用价值。
关键词
超短基线系统
组合导航
安装误差标定
最小二乘法
姿态角小角度近似
Keywords
ultra-short baseline systems
integrated navigation
calibration of installation
err
or
least square
algorithm
small attitude
angle
approximation
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
卫星偏流角的矢量计算方法研究
被引量:
5
3
作者
张大伟
温渊
薛孝补
许莹
机构
上海卫星工程研究所
出处
《上海航天》
2016年第3期11-16,共6页
文摘
对一种近地圆轨道遥感卫星偏流角的矢量计算方法进行了研究。基于考虑地球自转时偏流角的定义和相关坐标系,将计算偏流角用的速度矢量分解为数个速度的矢量和,由坐标系转换关系,根据卫星地面物点定位信息确定其相对速度,推导出卫星本体坐标系中偏流角的计算公式。算法的基本运算无需求导,可有效避免求导过程中牵连速度计算,具有模型准确、计算简便、结果精确、物理意义清晰、排查错误容易等优点。在不同三轴姿态角、载荷视物前向角和侧向角条件下进行了数学仿真计算,结果发现计算结果与偏流角定义相符,卫星偏流角随星下点地理纬度和纬度幅角的变化分别为封闭类圆和1/2周期的类正弦曲线,而视物前向角、侧向角,滚动角,俯仰角对偏流角的影响较小。该计算方法已用于高分五号(GF-5)卫星的星上偏流角计算软件。
关键词
遥感卫星
高分辨率
地面物点
相对速度
偏流角
矢量算法
时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)
牵连速度
Keywords
Remote-sensing satellite
High resolution
Object point on the ground
Relative velocity
Drift
angle
Vector
algorithm
Time delay and
integration
charge-coupled device(TDI-CCD)
Transport velocity
分类号
V445.8 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
攻击角约束多拦截弹协同制导控制一体化研究
被引量:
5
4
作者
刘翔
梁晓庚
机构
西北工业大学自动化学院
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期273-282,共10页
基金
航空科学基金(2016ZC12005)资助
文摘
针对带有攻击角约束的多拦截弹协同拦截问题,基于制导与控制一体化(IGC)方法,提出了一种带有攻击角约束的多拦截弹分布式协同控制算法。首先,基于弹目相对运动关系和拦截弹俯仰通道动力学方程,建立带有攻击角约束的拦截弹"领弹"IGC模型,利用变增益扩张状态观测器(TVGESO)对模型中的未知干扰进行估计,在此基础上,基于干扰估计值和非奇异动态面滑模控制设计"领弹"控制算法;其次,采用基于"领弹-从弹"的分布式网络模式,设计多拦截弹协同控制策略,可以得到拦截弹在俯仰通道2个方向的速度分量,利用运动学转换关系转化为速度和弹道倾角参考指令;最后,基于TVGESO和动态面滑模控制设计"从弹"的控制算法。仿真结果验证所设计的带有攻击角约束的多拦截弹协同IGC算法具有较好的稳定性。
关键词
攻击角约束
制导控制一体化
扩张状态观测器
动态面滑模控制
分布式网络
协同控制策略
Keywords
impact
angle
constraints
integrated guidance and control
extended state observer
dynamic surface sliding control
distributed cooperative control
algorithm
cooperative control strategy
分类号
V448 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
一种无人机俯仰角控制PID参数的优化方法
被引量:
2
5
作者
张湑蕊
亓迎川
赵宏涛
机构
空军预警学院
出处
《空军预警学院学报》
2017年第1期39-42,共4页
文摘
为改善飞机俯仰角控制系统的动态性能及稳态精度,对小型无人机的俯仰角通道采用PID控制器进行控制.针对传统PID控制器容易整定不良的缺点,采用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)相结合的方式对PID的参数进行整定,并对PSO的惯性权重采用先减后增的方式进行动态调整.利用Matlab/Simulink对改进遗传算法及传统遗传算法进行了仿真.仿真结果表明改进遗传算法能有效改善系统的动态性能及稳态精度.
关键词
无人机
比例-积分-微分控制器
俯仰角控制
遗传算法
粒子群算法
Keywords
UAV
proportion-
integration
-differentiation (PID) controller
pitch
angle
control
genetic
algorithm
(GA)
particle swarm optimization (PSO)
分类号
V249.121 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于自补偿技术的模数混合标准电能表设计
被引量:
2
6
作者
王一民
吴振宇
朱重冶
机构
宁波市计量测试研究院
宁波三维电测设备有限公司
出处
《电子技术应用》
2021年第7期88-91,96,共5页
文摘
目前数字化电能表溯源方面存在很多问题,针对这一情况,描述了一款模拟数字混合标准电能表的设计方法,使数字化电能表溯源统一到传统的模拟溯源体系中。介绍了功率角自补偿的方法,提升功率角的测量精度;通过一系列技术措施,克服了61850-9-2数字报文采样率偏低的困难,使得该标准表准确度等级达到了0.01级,对于开展电力公司常用的0.05级数字电能表校验仪检定工作有重要的意义。
关键词
数字化电能表溯源
积分算法
加窗函数
功率角自补偿
Keywords
digital energy meter tracing
integral
algorithm
windowing function
power
angle
self compensation
分类号
TN06 [电子电信—物理电子学]
TM933 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
捷联惯导与星跟踪器组合导航算法研究
张金亮
秦永元
成研
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
4
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职称材料
2
一种SINS/超短基线组合定位系统安装误差标定算法
张涛
翁铖铖
李默涵
李瑶
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
6
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职称材料
3
卫星偏流角的矢量计算方法研究
张大伟
温渊
薛孝补
许莹
《上海航天》
2016
5
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职称材料
4
攻击角约束多拦截弹协同制导控制一体化研究
刘翔
梁晓庚
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
5
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职称材料
5
一种无人机俯仰角控制PID参数的优化方法
张湑蕊
亓迎川
赵宏涛
《空军预警学院学报》
2017
2
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职称材料
6
基于自补偿技术的模数混合标准电能表设计
王一民
吴振宇
朱重冶
《电子技术应用》
2021
2
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职称材料
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