国防科技技术预先研究基金(51309060304)
- 作品数：9 被引量：38H指数：4
- 相关作者：王常虹刘睿李葆华寇义民温奇咏更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学北京自动化控制设备研究所中国石油更多>>
- 发文基金：国防科技技术预先研究基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程航空宇航科学技术自动化与计算机技术更多>>
- 基于半球谐振陀螺与星敏感器的星载姿态测量系统实现被引量：3
- 2012年
- 为满足长寿命卫星对高精度、高可靠、低功耗、轻重量的姿态测量系统的需求,构建了一种基于半球谐振陀螺与星敏感器的星载姿态测量系统。针对国产半球谐振陀螺和加速度计结构特点,建立了惯性器件配置结构,完成了系统的相关标定,开发了以四元数为基础的姿态算法,利用卡尔曼滤波技术,将惯性姿态测量系统与星敏感器进行组合,实现了工程样机设计。测试表明,在实验室环境下,静态姿态精度达到13.9″(峰值),动态姿态精度达到15.4″(峰值),所研制的工程样机的精度指标能够满足高精度卫星的使用要求。
- 伊国兴谢阳光李清华王常虹王翌陈彬彦
- 关键词：半球谐振陀螺星敏感器捷联惯导系统四元数组合导航系统
- 利用地磁/星光观测角度的飞行器自主导航方法被引量：7
- 2011年
- 针对地磁场模型精度较低从而导致导航精度不高及基于轨道动力学方程的天文导航方法的局限性问题,提出了一种利用天文/地磁信息进行飞行器自主导航的方法,建立了适用于一般飞行器的动力学方程,并推导了系统的观测方程。该方法以星光与地磁矢量夹角为观测量,采用Unscenteal Kalman Filter(UKF)方法估计飞行器的位置和速度。仿真结果表明:该算法的导航精度相对于地磁导航有较明显的提高;滤波收敛性、稳定性较好;在较大观测噪声的情况下,也能够获得较稳定的滤波效果;误差不随时间而累积。建立的动力学方程能够满足飞行器机动飞行,且能保证较高的导航精度,证明该方程具有普遍的适用性。
- 刘睿王常虹李葆华
- 关键词：地磁场导航精度UKF动力学方程
- 一种新的旋转调制捷联惯导系统被引量：2
- 2011年
- 随着光学陀螺等对重力加速度不敏感的陀螺器件的逐渐完善,一种源于静电陀螺的旋转调制技术备受关注,从而建立基于相对廉价的光学陀螺的高精度惯性导航系统成为可能。通过对单轴和双轴旋转调制技术原理和局限性的分析,提出了一种四陀螺双单轴旋转调制捷联惯导系统,并详细分析了旋转轴的不对准误差、惯性器件测量轴的不对准误差、常值漂移误差、标度因数误差对惯导系统的影响。最后通过对无旋转调制系统、单轴旋转调制系统、双轴旋转调制系统和四陀螺双单轴旋转调制系统进行仿真对比,结果证明四陀螺双单轴旋转调制系统精度性能较单轴旋转调制系统有较大提高,与双轴旋转调制系统性能相当,但系统的复杂性明显降低。
- 伊国兴谢阳光王常虹赵洪亮
- 关键词：旋转调制误差补偿捷联惯导系统
- 矢量分解法应用于地磁导航系统中的优势与缺陷分析(英文)被引量：3
- 2011年
- 通过理论分析和仿真实验详细比较了两种地磁场辅助惯性导航方案各自的优势和不足。第一种方案采用了传统的方式,仅把地磁场强度当做标量使用。而另外一种方案采用了磁场矢量分解的方法,并选取了2个磁场分量用于匹配。通过局部能观性理论对两种导航方案的数学模型进行了分析,证明了第二种方案对磁场曲面形态的适应性更强,但其缺陷是对载体的平台误差角比较敏感。最后的仿真实验进一步印证了本文的分析结果。
- 温奇咏寇义民夏宏伟王常虹
- 关键词：地磁导航卡尔曼滤波
- 平缓地磁场区域地磁导航解决方案
- 2009年
- 针对基于卡尔曼滤波的地磁场导航方法在平缓地磁场区域因系统不可观导致滤波失效问题,提出了解决方案.该方案用线性化平面拟合平缓磁场曲面,用磁场的矢量性构造线性方程组,用多级子图实现快速精准的位置估计,并在此基础上构造滤波器.理论分析和仿真结果证明,该方案可有效解决传统方法的滤波发散问题.
- 寇义民马广程王常虹
- 关键词：地磁导航
- 基于模糊自适应强跟踪滤波的惯性/地磁组合导航方法被引量：10
- 2011年
- 针对在量测噪声统计特性发生变化时,基于滤波算法的惯性/地磁组合导航系统存在精度下降甚至发散的问题,提出了一种基于模糊自适应强跟踪滤波算法的惯性/地磁组合导航方法,该方法通过制定模糊规则,实时监控系统残差变化,自适应地调整柔化因子的大小,即增强了滤波器对时变噪声的跟踪能力又保证了滤波器处理当前信息的能力。仿真结果表明:该方法能够很好地抑制纯惯性导航系统随时间累积的误差,而且在量测噪声统计特性发生变化时,系统误差没有出现明显的跳变,保证了整个导航系统的精度,提高了系统的鲁棒性。
- 刘睿董汉成王常虹
- 关键词：模糊规则自适应
- 基于Unscented Kalman滤波的飞行器天文/地磁自主导航算法研究(英文)被引量：2
- 2010年
- 针对地磁场模型精度低而引起的导航精度不高及基于轨道动力学方程的天文导航算法的局限性问题,提出了一种利用天文/地磁信息为观测量的飞行器自主导航方法,并建立了动力学方程,同时推导了观测方程。算法采用星光矢量与地磁矢量的夹角为观测量,采用UKF滤波器估计飞行器的速度和位置,并进行了仿真研究。仿真结果表明,该算法的精度要远高于单纯的地磁导航,滤波的收敛性和稳定性较好,导航误差不随时间累积,有工程应用价值。
- 王常虹刘睿李葆华
- 关键词：地磁场导航精度UKF动力学方程
- 一种基于地磁场曲面线性化拟合的快速导航定位方法被引量：8
- 2009年
- 地球主磁场随空间变化平缓的特性会令绝大多数已有的地磁导航方法陷入困境。针对这个问题,提出了一种全新的地磁场导航定位方法,即在局部区域内用线性平面拟合磁场曲面,进而通过求解线性方程组来获得磁场测量点的位置估计区域。同时为了减少线性化误差的干扰从而实现精确定位,进一步给出了基于多级子图的导航定位方案。相较于已有的地磁场导航方法,提出的方法不仅不依赖变化剧烈的地磁异常场,更能使运算速度大幅提高,存储量大幅降低,且不需要长时间的路径累积来收敛,并能够实现大范围区域内的快速搜索定位。最后以IGRF模拟全球磁场进行仿真实验,证明了此方法的有效性。
- 寇义民温奇咏王常虹马广程
- 关键词：地磁导航线性化方法
- 地磁/天文自主导航算法被引量：4
- 2010年
- 针对基于轨道动力学方程的天文导航方法的局限性问题,提出了一种利用天文/地磁信息进行飞行器自主导航的方法,建立了适用于一般飞行器的动力学方程,并推导了系统的观测方程。算法采用地磁/星光矢量间的夹角作为观测值,采用扩展卡尔曼滤波方法估计飞行器的位置和速度。应用奇异值分解的方法对系统的可观测性与可观测度进行了分析。仿真结果表明该算法的导航精度较高,滤波收敛性、稳定性较好,误差不随时间累积。可用于惯性导航的辅助导航或对导航精度要求一般的场合。
- 王常虹刘睿李葆华
- 关键词：自主导航可观测度导航精度
