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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′。 展开更多
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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重力异常对平台式惯性导航系统误差的影响分析 被引量：5
2
作者 陈永冰 边少锋 刘勇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第6期21-25,30,共6页
建立了重力异常导致平台式惯性导航系统误差的模型,导出了重力异常东向和北向分量对各个惯导误差量的传递函数,并运用Matlab工具进行了误差仿真,提出了在平台式惯导力学编排中修正重力异常的方案。
关键词 重力异常 垂线偏差 惯性导航 误差
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高精度惯性导航系统的重力场影响模式分析 被引量：5
3
作者 吴太旗 黄谟涛 边少锋 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2009年第5期5-8,71,共5页
从惯性导航力学编排方程出发,通过将重力垂线偏差引入惯性导航方程,改善传统方程中简单利用正常重力进行解算的缺陷,仿真分析不同速度下正常重力模型,EGM96模型和实测重力数据对惯性系统导航结果的影响。结果表明,垂线偏差的影响远远大... 从惯性导航力学编排方程出发,通过将重力垂线偏差引入惯性导航方程,改善传统方程中简单利用正常重力进行解算的缺陷,仿真分析不同速度下正常重力模型,EGM96模型和实测重力数据对惯性系统导航结果的影响。结果表明,垂线偏差的影响远远大于单纯重力异常的影响,且载体运动速度越慢,采用EGM96模型和实测重力数据比采用正常重力模型对惯导系统的改善越明显,而采用EGM96模型和实测重力得到的导航结果差别较小;如果只单纯考虑重力异常的影响,采用正常重力,EGM96模型解算的导航结果与采用实测重力异常的结果差别不明显,误差主要表现在基于时间的累积效果上。 展开更多
关键词 惯性系统 重力场模型 仿真 导航
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降阶扩展卡尔曼滤波在INS/GPS导航系统中的应用 被引量：2
4
作者 徐金华 许江宁 +1 位作者 朱涛 边少锋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期659-664,共6页
INS/GPS组合可以实现长期稳定、高精度的导航系统,从而替代单一高精度高成本的INS.组合中等精度的INS和MS860系统,应用降阶EKF方法,开发实现“真航向测量系统”(TNDS)的高精度航姿测量。TNDS以PC/104架构的嵌入式计算机采集处理来自INS... INS/GPS组合可以实现长期稳定、高精度的导航系统,从而替代单一高精度高成本的INS.组合中等精度的INS和MS860系统,应用降阶EKF方法,开发实现“真航向测量系统”(TNDS)的高精度航姿测量。TNDS以PC/104架构的嵌入式计算机采集处理来自INS和MS860的信息;重点推导了TNDS降阶误差模型,并在其中采用降阶的EKF滤波,TNDS系统最后进行了海上试验。试验数据表明:采用降阶EKF滤波后,INS的位置误差σ由100 m减小到40 m;系统航向的误差由原来的0.105°减小到0.034°;纵横摇的误差也相应地减小。整个海上试验验证了TNDS的性能和降阶EKF滤波算法的有效性。 展开更多
关键词 信息处理技术 全球定位系统 惯性导航系统 组合导航 误差模型 降阶扩展卡尔曼滤波
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Galileo与GPS卫星导航系统的性能比较研究 被引量：5
5
作者 王克平 边少锋 +1 位作者 翟国君 金际航 《海洋测绘》 2008年第6期74-78,共5页
讨论了伽利略全球导航定位系统最新状况,比较了体系结构和信号结构、频率调制、定位精度等的差异及优越性。指出伽利略优于GPS的干扰性、兼容性和互用性,对促进和完善全球卫星导航系统具有重要的意义。
关键词 伽利略 GPS 频率 信号结构
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现阶段北斗卫星导航系统可用性分析 被引量：22
6
作者 郁聪冲 边少锋 《海洋测绘》 2012年第5期74-76,共3页
我国自主研发的北斗卫星导航系统目前已发射9颗卫星,其中投入使用的3颗GEO和3颗IGSO在亚太地区组成了一个"3+3"的星座。研究系统可用性,对北斗卫星导航系统后期建设和改进具有重要意义。通过STK和mathematica对该星座的DOP值... 我国自主研发的北斗卫星导航系统目前已发射9颗卫星,其中投入使用的3颗GEO和3颗IGSO在亚太地区组成了一个"3+3"的星座。研究系统可用性,对北斗卫星导航系统后期建设和改进具有重要意义。通过STK和mathematica对该星座的DOP值和可见星数进行了仿真分析。仿真结果表明,现阶段"3GEO+3IGSO"星座在服务区域内可见性和定位精度较好,具有良好的可用性。 展开更多
关键词 北斗 DOP 可见性 仿真分析
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“一带一路”区域北斗卫星导航系统定位性能分析 被引量：5
7
作者 高端阳 李厚朴 段慧娟 《海洋测绘》 CSCD 2017年第2期42-45,共4页
为掌握北斗系统在"一带一路"区域定位性能,利用STK软件分别仿真北斗区域和北斗全球星座。通过建立地面观测站和观测区域,对"一带一路"区域可见性和几何精度因子进行了系统分析。结果表明,北斗区域系统无法全面满足&... 为掌握北斗系统在"一带一路"区域定位性能,利用STK软件分别仿真北斗区域和北斗全球星座。通过建立地面观测站和观测区域,对"一带一路"区域可见性和几何精度因子进行了系统分析。结果表明,北斗区域系统无法全面满足"一带一路"战略需要,而北斗全球系统将为战略的实施提供有力的支撑。 展开更多
关键词 北斗卫星导航系统 STK 定位性能 仿真 一带一路
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船用捷联式惯性导航仿真系统设计 被引量：7
8
作者 程章 许江宁 郭士荦 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第25期317-322,共6页
针对船用捷联式惯性导航系统长时间工作后,精度明显下降,不能满足导航需求的问题,设计了一种模块化的船用捷联式惯性导航仿真系统;并进行了仿真研究。将船用捷联惯导设计为四个模块,分别为轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块、导航解算模... 针对船用捷联式惯性导航系统长时间工作后,精度明显下降,不能满足导航需求的问题,设计了一种模块化的船用捷联式惯性导航仿真系统;并进行了仿真研究。将船用捷联惯导设计为四个模块,分别为轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块、导航解算模块和误差分析模块。利用建立的模型,仿真分析捷联式惯性导航系统姿态角、速度和位置误差的主要特性,研究天向速度的发散对东向和北向速度误差的影响,探究初始对准误差对导航精度的影响。结果表明,仿真系统可以很好地模拟舰船捷联式惯性导航系统的初始对准和导航过程;天向速度的发散和初始对准的精度都会直接影响导航精度。因此,在舰船长时间航行时,必须提高初始对准精度且引入阻尼系统,以减小船用捷联式惯性导航系统的导航误差。 展开更多
关键词 捷联式惯性导航系统 仿真 导航算法 卡尔曼滤波
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GPS/磁罗经导航系统应用研究 被引量：3
9
作者 徐金华 许江宁 朱涛 《海洋测绘》 2006年第3期42-44,共3页
以HMR3000磁罗经和BeeL ine GPS组成组合导航系统,对系统功能和其中的关键难题进行了研究。推导了HMR3000误差模型,根据误差模型与BeeL ine GPS系统进行最优组合;针对此系统及组合算法,进行了一系列的试验测试。试验数据表明,组合导航... 以HMR3000磁罗经和BeeL ine GPS组成组合导航系统,对系统功能和其中的关键难题进行了研究。推导了HMR3000误差模型,根据误差模型与BeeL ine GPS系统进行最优组合;针对此系统及组合算法,进行了一系列的试验测试。试验数据表明,组合导航系统在天线基线长度大于5m时,航向误差小于0.05°,其精度优于单独的BeeL ine和HMR3000;并解决了该组合系统航向连续性等难题。 展开更多
关键词 全球定位系统 磁罗经 组合导航 误差模型 卡尔曼滤波
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Cult3D虚拟现实在导航装备在线监测系统中的应用研究 被引量：4
10
作者 潘华 李安 胡柏青 《科学技术与工程》 2007年第6期1036-1039,共4页
介绍了Cult3D建立虚拟导航装备动态模型的过程。详述了在线监测系统LabVIEW开发环境下使用ActiveX技术嵌入动态模型的实现流程。说明了其属性结点和调用结点的含义和使用规则。提供了系统Cult3D虚拟装备的B/S网络发布模型及实现方法。... 介绍了Cult3D建立虚拟导航装备动态模型的过程。详述了在线监测系统LabVIEW开发环境下使用ActiveX技术嵌入动态模型的实现流程。说明了其属性结点和调用结点的含义和使用规则。提供了系统Cult3D虚拟装备的B/S网络发布模型及实现方法。分析了动态模型嵌入对系统性能的影响。实践表明,该系统动态模型运行流畅,利于监测和维修。 展开更多
关键词 虚拟现实 CULT3D 虚拟仪器 ACTIVEX 网络发布
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降阶扩展卡尔曼滤波算法在船用INS/GPS组合导航系统中的应用(英文) 被引量：1
11
作者 徐金华 许江宁 +1 位作者 张晓锋 朱涛 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第3期299-306,共8页
TNNS(真航向导航系统)由MS860接收机、INS及处理数据的PC/104架构的嵌入式工控机构成。针对TNNS推导了INS(惯性导航系统)的误差模型,提出了适合于TNNS的降阶扩展卡尔曼滤波算法组合GPS和INS。系统在东海作了三次海试,软件及滤波算法平台... TNNS(真航向导航系统)由MS860接收机、INS及处理数据的PC/104架构的嵌入式工控机构成。针对TNNS推导了INS(惯性导航系统)的误差模型,提出了适合于TNNS的降阶扩展卡尔曼滤波算法组合GPS和INS。系统在东海作了三次海试,软件及滤波算法平台由C/C++编制。海上试验表明,组合滤波后,INS的位置误差由100m降低到40m以下;进行最优化滤波后的航向误差σ由原来的0.105°减小为0.034°,纵横摇的误差也大幅减小。整个海试结果表明,在TNNS中组合GPS/INS采用的降阶扩展卡尔曼滤波算法,大幅提高了系统精度和可靠性。 展开更多
关键词 GPS/INS 组合导航系统 误差模型 降阶扩展卡尔曼滤波
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基于改进新息序列的组合导航系统缓变故障检测方法 被引量：4
12
作者 傅军 韩洪祥 戴海发 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期28-33,50,共7页
针对传统的残差χ2检测法未充分考虑缓变故障渐进变化的特点,而导致对缓变故障检测失效的问题,提出了一种改进的新息序列故障检测方法。该算法在传统新息序列检测法的基础上,通过模糊隶属函数构造检验统计量函数,并利用加权平均算法将... 针对传统的残差χ2检测法未充分考虑缓变故障渐进变化的特点,而导致对缓变故障检测失效的问题,提出了一种改进的新息序列故障检测方法。该算法在传统新息序列检测法的基础上,通过模糊隶属函数构造检验统计量函数,并利用加权平均算法将落在有故障和无故障概率密度曲线交迭区域的检验统计量纳入故障信息检验中,以增加判断缓变故障的信息,从而更早地检测到缓变故障,而又不会增加虚警。仿真实验结果表明,将该方法应用到联邦滤波组合导航系统中,能够有效提高农业机械组合导航系统对缓变故障的容错能力。 展开更多
关键词 农业机械 组合导航 故障检测 新息序列 联邦滤波
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容错组合导航系统信息补偿研究
13
作者 王荣颖 高敬东 卞鸿巍 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第SC期682-685,共4页
介绍了联邦滤波容错组合导航系统的基本工作原理,指出隔离无效子系统会造成隔离时刻主滤波器信息融合时系统状态信息的损失,并提出了两种信息补偿方法:状态递推器补偿法和信息重分补偿法。基于INS/GPS/DVS/APS组合导航系统的Monte-Carl... 介绍了联邦滤波容错组合导航系统的基本工作原理,指出隔离无效子系统会造成隔离时刻主滤波器信息融合时系统状态信息的损失,并提出了两种信息补偿方法:状态递推器补偿法和信息重分补偿法。基于INS/GPS/DVS/APS组合导航系统的Monte-Carlo数字仿真结果表明:两种信息补偿方法均可对隔离无效子系统所损失的信息进行有效补偿,改善滤波效果。 展开更多
关键词 组合导航 联邦滤波 容错系统 信息补偿
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基于一类SVM的综合导航系统信息故障检测方法 被引量：16
14
作者 戴海发 卞鸿巍 +1 位作者 马恒 王荣颖 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期555-560,共6页
为了提高舰艇综合导航系统的可靠性,并考虑到系统准确建模和大量故障数据获取的困难性,提出了一种基于一类支持向量机的信息故障检测方法。该方法主要包括两个过程:第一个过程是根据实测数据,并利用一类支持向量机的分类原理和主元分析... 为了提高舰艇综合导航系统的可靠性,并考虑到系统准确建模和大量故障数据获取的困难性,提出了一种基于一类支持向量机的信息故障检测方法。该方法主要包括两个过程:第一个过程是根据实测数据,并利用一类支持向量机的分类原理和主元分析法对导航信息进行离线建模;第二个过程是结合主元分析法将该模型应用到实时的信息故障检测中。该方法不依赖于系统模型而且只需要正常的小样本数据对模型进行训练,具有简便易于实现的优点。仿真试验表明,该方法对导航系统的硬故障和软故障都具有较好的检测能力和较短的检测延迟时间,而且该方法对径向基核函数参数的变化具有较低的敏感性,避免了复杂的调参过程。 展开更多
关键词 综合导航系统 可靠性 一类支持向量机 信息故障检测 主元分析法
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多航向传感器信息融合与容错联邦卡尔曼滤波器在舰艇综合导航系统中的应用 被引量：3
15
作者 戴海发 卞鸿巍 +1 位作者 王荣颖 马恒 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第7期114-118,共5页
不同的航向确定方法呈现不同的误差特性,通过多航向传感器的信息融合能够获得更稳定、准确的航向测量。本文提出了一种包含多个航向传感器数据融合和故障容错联邦卡尔曼滤波器的组合导航方法。该方法能够实现多个航向传感器的数据融合,... 不同的航向确定方法呈现不同的误差特性,通过多航向传感器的信息融合能够获得更稳定、准确的航向测量。本文提出了一种包含多个航向传感器数据融合和故障容错联邦卡尔曼滤波器的组合导航方法。该方法能够实现多个航向传感器的数据融合,同时还能实现传感器的在线故障检测和实时容错。首先基于输出误差协方差的权值法对航向测量进行最优融合,然后基于状态卡方和残差卡方设计了一个容错联邦卡尔曼滤波器,该滤波器能够检测并隔离故障的航向传感器。实测数据试验表明,该方法能够达到预期的舰艇组合导航系统的故障容错性能。 展开更多
关键词 组合导航 多航向信息融合 容错联邦滤波 状态卡方 残差卡方
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罗兰C和北斗组合导航系统定位精度研究 被引量：3
16
作者 马立新 陈永兵 《海洋测绘》 2009年第1期76-78,共3页
以双曲线定位原理实现了罗兰C/北斗组合导航,提出了HDOP的定义,以此分析了两系统组合前后的定位精度,并给出了定位精度的仿真。结果表明,组合后大大改善了罗兰C定位精度和定位可用范围,并弥补了北斗定位系统有源定位的不足。
关键词 罗兰C 北斗 定位精度 导航 水平位置几何精度因子
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基于时间序列建模的组合导航系统故障诊断 被引量：5
17
作者 韩斌子 胡柏青 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1843-1847,共5页
为提高SINS/GNSS组合导航系统的可靠性,在分析了残差X^2检验法、状态X^2检验法工作原理及优缺点的基础上,本文提出了基于时间序列模型的残差X^2检验方法。该方法通过建立无故障条件下残差的时间序列AR模型,采用实时数据进行系统残差估... 为提高SINS/GNSS组合导航系统的可靠性,在分析了残差X^2检验法、状态X^2检验法工作原理及优缺点的基础上,本文提出了基于时间序列模型的残差X^2检验方法。该方法通过建立无故障条件下残差的时间序列AR模型,采用实时数据进行系统残差估计。当组合导航系统故障时,通过残差AR模型得到的实时残差值受故障量测的影响很小,因而该方法可以有效地解决传统残差X^2检验法检测结果"跟踪"故障、对软故障检测不敏感的问题。仿真实验分析表明,该方法能够对组合导航系统软故障进行实时有效的检测,提高组合导航系统的整体性能。 展开更多
关键词 组合导航 残差 χ^2检验法 时间序列建模 软故障 故障诊断
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捷联惯导系统改进回溯快速对准方法(英文) 被引量：14
18
作者 何泓洋 许江宁 +2 位作者 李京书 李峰 查峰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期179-183,共5页
快速性是捷联惯导系统初始对准的一项重要指标。回溯算法通过存储一段时间的陀螺仪和加速度计的数据,并反复加以利用的方式,有效缩短了对准的时间。为了进一步提高初始对准的快速性,设计了一种快速回溯对准方法(FBA)。优化对准方法被用... 快速性是捷联惯导系统初始对准的一项重要指标。回溯算法通过存储一段时间的陀螺仪和加速度计的数据,并反复加以利用的方式,有效缩短了对准的时间。为了进一步提高初始对准的快速性,设计了一种快速回溯对准方法(FBA)。优化对准方法被用于算法的粗对准阶段,为回溯罗经法精对准提供较为准确的初始姿态,进而提高罗经回路的收敛速度。分析了回溯算法的基本原理,设计了快速回溯对准算法的实施过程。实验结果表明,提出的算法能够降低回溯次数,大大减少对准所需的数据量,使得对准的快速性进一步提高。 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统 初始对准 回溯对准法 快速对准
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北斗二代导航信号抗多径性能分析与仿真 被引量：18
19
作者 李豹 许江宁 +1 位作者 曹可劲 朱银兵 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期339-342,347,共5页
针对北斗二代导航信号抗多径性能的分析需求,推导了基于相干超前减滞后延迟锁定环的码跟踪多径误差评估方法,运用该方法分析了北斗二代导航信号的抗多径性能,仿真表明在多径直达信号幅度比为-6 dB,相关间距为24 ns,信号带宽为24 MHz时,... 针对北斗二代导航信号抗多径性能的分析需求,推导了基于相干超前减滞后延迟锁定环的码跟踪多径误差评估方法,运用该方法分析了北斗二代导航信号的抗多径性能,仿真表明在多径直达信号幅度比为-6 dB,相关间距为24 ns,信号带宽为24 MHz时,北斗二代导航信号都能区分大于300 m的多径延迟。以MBOC信号为例对不同的多径直达信号幅度比、相关器间距、信号接收带宽、信号组成时导航信号的多径性能进行了仿真。结果表明:在多径直达信号幅度比一定时,提升信号的高频分量,在接收端采用窄相关技术和宽的接收带宽可将北斗二代导航信号的多径误差限制在4 m以内,且衰减速度更快,从而改善信号的抗多径性能。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统 北斗二代 多径误差 码跟踪
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航向、航迹自动操舵仪船舵控制系统的研制 被引量：12
20
作者 周永余 陈永冰 +1 位作者 周岗 李文魁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第3期47-51,55,共6页
给出了采用数字模拟与物理模拟相结合的方法模拟海上实船环境的航向、航迹自动操舵仪船—舵控制系统的设计方案和实现途径,并介绍了该控制系统的软件设计,该系统为航渡任务的安全、顺利完成提供了有力保障。
关键词 自动操舵仪 罗经航向 软件设计 模拟舵角 模拟船位 导航系统
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