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  • 【期刊】 捷联惯性导航算法研究

    刊名:科技创新导报 作者:邢晨 ; 王润涛 关键词:导航 ; 捷联惯导 ; 四元数 ; 姿态矩阵 机构:东北农业大学电气与信息学院 ; 东北农业大学电气与信息学院 年份:2015
    摘要:本研究介绍了惯性导航系统基本原理,分析了惯性导航与其他导航方式的不同之处。分别阐述了平台式惯性导航系统与捷联惯性导航系统的实现原理,并分析了各自特点。之后推导了捷联惯性导航系统中姿态、速度与位置的计算公式,描述了捷联惯性导航系统基本的数学实观方法。
  • 【期刊】 一种捷联惯性导航系统设计

    刊名:滨州学院学报 作者:贾炀 ; 陆仲达 ; 陈吉金 关键词:捷联惯性导航 ; 陀螺仪 ; 加速度计 ; 智能算法 机构:齐齐哈尔大学 ; 齐齐哈尔大学 ; 计算机与控制工程学院 年份:2016
    摘要:采用加速度计和陀螺仪设计了一种捷联惯性导航系统,通过测量导航载体三个方向上的所需数据,设计导航控制算法、加速度传感器和速率陀螺仪的信号调理电路,提高了传感器数据的有效性.传感器的输出信号经由A/D转换器转换信号传递给单片机做数据处理,再将数据传送给都导航计算机,完成系统的实时导航.
  • 【期刊】 捷联惯性导航系统算法简化机制

    刊名:测绘与空间地理信息 作者:程敏 ; 吕彦全 ; 厉宽宽 关键词:捷联惯性导航系统 ; 姿态算法 ; 误差补偿 ; 算法简化 机构:山东科技大学测绘科学与工程学院 ; 山东科技大学测绘科学与工程学院 年份:2017
    摘要:随着低精度惯性导航系统的广泛使用,算法简化也成了研究热点。本文通过实验来验证简化导航算法对于不同惯导尤其是低精度惯导的可行性,这对实时性应用有很大影响。通过对以上内容的介绍,希望可以为进一步研究捷联算法、低精度惯导的实时应用提供一定的参考。
  • 【期刊】 捷联惯性导航积分算法设计

    刊名:战术导弹控制技术 作者:郑辛 ; 尚克军 ; 徐策(译) 关键词:捷联惯性导航 ; 算法设计 ; 积分 ; 角运动 ; 下近似 机构:北京自动化控制设备研究所 ; 北京自动化控制设备研究所 年份:2012
    摘要:(上接2012年第2期) 仿真和分析(在假设的角运动条件下进行展开)表明,对于Ф而言,以下近似具有2阶精度:
  • 【期刊】 重力辅助阻尼捷联惯性导航系统

    刊名:仪器仪表学报 作者:奔粤阳 ; 杨晓龙 ; 李倩 ; 李敬春 ; 阮双双 关键词:捷联惯性导航系统 ; 阻尼 ; 重力异常值 ; 卡尔曼滤波器 机构:哈尔滨工程大学自动化学院 ; 哈尔滨工程大学自动化学院 年份:2014
    摘要:在基于扩展卡尔曼滤波的重力辅助捷联惯性导航系统中,滤波器的状态方程为捷联惯性导航系统的误差方程。舒勒周期振荡误差存在于无阻尼捷联惯性导航系统中,同时也存在于滤波器的状态方程之中,从而对滤波器的估计精度造成一定影响。为了消除滤波器状态方程中的舒勒周期振荡误差,设计捷联惯性导航系统工作于外水平阻尼状态,建立阻尼状态下的扩展卡尔曼滤波器状态方程以及重力异常观测方程。试验表明重力辅助阻尼捷联惯性导航系统96 h的定位精度优于0.5 nmile。
  • 【期刊】 基于FPGA的MEMS捷联惯性导航系统设计

    刊名:压电与声光 作者:张春熹 ; 李胜臣 ; 高爽 ; 蔡晓雯 ; 陈光建 关键词:微机电系统(MEMS) ; 现场可编程门阵列(FPGA) ; 可编程片上系统(SOPC) ; 捷联惯导系统 ; 小型化 机构:北京航空航天大学惯性技术重点实验室 ; 北京航空航天大学惯性技术重点实验室 ; 中国石油集团测井有限公司装备与销售分公司 年份:2017
    摘要:针对石油、煤矿等特殊环境中对小型化捷联惯性导航系统的需求,设计并实现了基于现场可编程门阵列(FPGA)单芯片控制的微机电系统-惯性测量单元(MEMS IMU)小型化捷联惯性导航系统.系统采用ADI公司的MEMS_IMU作为惯性器件,主控芯片使用Cyclone Ⅲ系列FPGA,采用可编程片上系统(SOPC)工作模式,最终制成尺寸4cm×11cm的捷联惯导系统.系统实现了数据采集、误差补偿、导航解算以及与上位机通信等功能.实验结果表明,系统能满足在钻井等小尺寸测量环境中使用,连续姿态变换过程中姿态误差小于2°,实现稳定工作.
  • 【专利】 一种抗震捷联惯性导航装置

    作者:王小娜 ; 陈国通 年份:2017
    摘要:本实用新型公开了一种抗震捷联惯性导航装置,其包括竖直环架和滚动环架,位于竖直环架的内壁相正对的上下设置有两个滚轮,位于两个滚轮之间配装有可自由回转的滚动环架,在滚动环架上枢接有枢轴,所述的枢轴上固定连接有有一水平支架,位于水平支架上固定有一导航单元;所述的导航单元包括主控单元、加速度传感器、陀螺仪和磁力计,主控单元的加速度信息收发端口与加速度传感器的加速度信息收发端口相连,主控单元的转角信息收发端口与陀螺仪的转角信息收发端口相连,主控单元的姿态信息收发端口与磁力计的姿态信息收发端口相连。本实用新型精简了结构组成,提高了设备稳定性和可靠性,整体机构简单高效。
  • 【论文】 捷联惯性导航传递对准技术研究

    作者:刘赟 关键词:捷联惯性导航 ; 传递对准 ; 卡尔曼滤波 ; 误差补偿 机构:哈尔滨工程大学 ; 哈尔滨工程大学 年份:2018
    摘要:捷联惯性导航系统是一种推算式导航系统,其性能很大程度上取决于初始对准的精度。传递对准也属于一种初始对准技术,由于空间和成本等原因,捷联惯导系统子惯导的器件精度限制了其自对准的精度,通过借助高精度的主惯导的导航信息,利用主惯导和子惯导之间的导航信息之差能不同程度的反应主、子惯导之间失准角这一特性,通过建立相应的误差模型进行Kalman滤波计算,获得主、子惯导之间的失准角,从而实现子惯导的高精度对准。文章目的在于研究车载和海上环境下的传递对准技术,找到适合两种环境下的传递对准匹配方法,并研究其在实际条件下的对准精度。文章在分析了大量国内外相关研究成果的基础上,选择了目前较为成熟的速度匹配、姿态匹配和速度加姿态匹配传递对准来进行研究。研究了传递对准的误差方程、卡尔曼滤波技术以及传递对准的两种实现方法,研究了三种匹配方式的状态空间模型。结合车载和海上环境的实际机动条件,对三种匹配方式进行了数字仿真。随后设计了基于FPGA和DSP双处理器的传递对准综合信息处理装置,编写了配套的上位机软件,搭建了一套传递对准实物试验平台。通过室内模拟试验、摇摆台试验、车载试验和海上试验对研究结果进行了验证。从数字仿真结果可以得出,速度加姿态匹配的对准速度和精度均要优于其他两种匹配方式,实物试验结果也验证了仿真结果的正确性。试验中,水平安装误差角估计误差均小于2′,在车载试验中,机动结束后的10s内三个姿态的安装误差角都已经收敛。最大的方位估计误差为5.17′。海上试验中,方位安装误差角的最大估计误差为13′,收敛速度取决于海况等级,3级海况下,水平姿态收敛时间在5s左右,方位角的收敛时间小于15s。研究结果表明,在大部情况下,速度加姿态匹配可以有效的实现车载环境和海上环境下的快速传递对准,文章设计的传递对准综合信息处理装置具有安装方便、成本低、功耗小和实用性强等特点。
  • 【期刊】 机载捷联惯性导航装置误差特性及分析

    刊名:山东工业技术 作者:刘俊杰 ; 刘中平 ; 陈健 关键词:捷联惯性导航 ; 误差 ; 飞行管理系统 机构:中航飞机研发中心综合航电设计研究所 ; 中航飞机研发中心综合航电设计研究所 年份:2015
    摘要:本文根据机载捷联惯性导航装置的工作原理,结合当前国产飞机导航系统的配置特点,对机载捷联惯性导航装置的各类误差进行了分析。
  • 【论文】 捷联惯性导航系统误差阻尼技术

    作者:臧新乐 关键词:惯性导航系统 ; 高度通道阻尼 ; Kalman滤波 ; 多模型滤波阻尼算法 机构:哈尔滨工程大学 ; 哈尔滨工程大学 年份:2017
    摘要:捷联惯性导航系统目前多应用于船舶导航领域中,通过系统解算为船舶的导航提供速度、位置以及姿态等相关信息,因为运载体在海上航行时需要长时间进行导航工作,这样就无法避免的受到不同的干扰从而使导航精度降低,因此需要对捷联惯导系统深入研究,对其误差进行抑制,满足系统高精度要求。本文主要对惯性导航系统的阻尼技术进行了详细的分析说明,将经典控制理论的传统阻尼技术应用在惯导系统的高度通道上,抑制高通通道的发散,将现代控制理论的滤波阻尼技术应用在洋流的估计问题中。在很多船舶导航系统中通常是忽略天向信息的,即高度和天向的速度均为零,但是载体在运动过程中天向也是存在速度的,这样就会对水平通道的解算造成影响,对于精度要求较高的系统来说需要对其进行考虑。因为纯惯性高度通道是不稳定的,以指数形式发散,解算误差漂移快,一般不作为系统最终解算结果来输出,所以需要先解决它的发散问题。消除惯性导航系统水平通道中存在的三种周期振荡的方法是在回路中加入阻尼网络,对于惯导高度通道的的发散问题同样也可以利用传统的经典控制理论来解决。本文通过在高度回路中加入比例,积分等环节并利用外界高度表辅助信息设计二阶和三阶高度阻尼回路,利用劳斯稳定判据的稳定条件以及系统本身的动态要求来选取阻尼参数,最后对阻尼回路进行仿真分析,高度通道三阶阻尼回路性能更好,高度通道能很快稳定下来,并且不受加速度计零位偏置的影响同时也可以对高度表迟滞误差进行补偿。对于用电磁计程仪或者跟踪深度小于水深的多普勒计程仪辅助的惯导来说,由于本身的运动速度不是很大,洋流问题对于高精度导航的影响是不可忽略的。洋流速度在不断地变化,当电磁计程仪等外部速度设备与惯性导航系统进行组合导航时,系统的观测量就会不准确,如果把洋流的速度作为状态量加入到系统的模型中,此时关键的问题是洋流模型的确定,因为不同海域洋流的模型也会不同,因此常规卡尔曼滤波就会造成模型的不准确,本文针对这一问题,提出了一种基于未知参数的滤波方法,将多模型算法应用其中,把洋流速度作为未知参量,加入到模型之中,并构造其概率密度估计计算式,在滤波器对惯性导航系统进行误差估计的同时,对洋流速度进行估测并补偿,这样考虑洋流这一外部速度误差的滤波阻尼方法可以避免洋流对于组合导航系统性能的影响。
  • 【期刊】 某型飞机捷联惯性导航系统的故障分析

    刊名:航空维修与工程 作者:唐福军 丛志民 关键词:捷联惯性导航系统 惯性测量部件 故障 机构:凌云科技集团有限责任公司 ; 凌云科技集团有限责任公司 年份:2016
    摘要:介绍了某型飞机HJG-1H2捷联惯性导航系统一系列故障的排除过程,为该系统的日常维护和修理提供参考。
  • 【期刊】 基于捷联惯性导航的室内定位系统研究

    刊名:南京师范大学学报(工程技术版) 作者:朱立明 ; 杜双伟 ; 李海 ; 徐寅林 关键词:姿态角 ; 卡尔曼滤波算法 ; 四元数 ; 旋转矩阵 ; 导航坐标系 ; 加权平均融合 机构:南京师范大学物理科学与技术学院 ; 南京师范大学物理科学与技术学院 年份:2016
    摘要:基于捷联惯性导航的室内定位系统是综合运用MPU6050陀螺加速度计模块、HMC5983三轴电子指南针模块和蓝牙模块来实现定位.系统以STM32单片机为控制核心,依此算出四元数和旋转矩阵,并利用卡尔曼滤波算法计算最优姿态角,在此基础上获取载体在导航坐标系中的运动加速度,通过对加速度的两次积分计算出载体在导航坐标系中的位置信息.为了克服惯性导航固有的不可消除的积累误差,布设关键通信节点,采用局部蓝牙通信定位,并通过加权平均融合对位置信息做出修正,提高了定位系统的定位精度.