航天支撑技术基金(61901060303)
- 作品数：6 被引量：25H指数：4
- 相关作者：李四海刘镇波王珏张亚崇梅春波更多>>
- 相关机构：西北工业大学西安飞行自动控制研究所更多>>
- 发文基金：航天支撑技术基金中国航空科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术交通运输工程更多>>
- 机载主子惯导间失准角估计的差分惯性滤波器设计及性能分析被引量：6
- 2013年
- 为了在飞行过程中实时估计主惯导(MINS)和子惯导(SINS)间的安装误差和挠曲变形角,实现机载任务传感器/武器系统的连续高精度对准和飞行状态的连续监控,提出基于差分惯性滤波器进行主、子惯导间失准角估计的技术方案。首先,建立了滤波器的状态方程和量测方程,然后利用国外典型的机翼挠曲变形数据、振动环境数据和惯性传感器数据,完成了差分惯性滤波器的仿真计算和性能分析。仿真结果表明,使用航空标准惯导(INS)作为主惯导,选用陀螺随机漂移处于1～60(°)/h不同等级的子惯导,估计出的主、子惯导间失准角误差在(0.6～1.5)×10-3 rad,并且对准收敛迅速。上述研究成果为机载实时高精度姿态基准的建立和实时飞行状态的连续监控提供了技术实现途径。
- 岳亚洲岳亚洲张亚崇李四海王珏
- 关键词：惯性导航系统
- 惯性器件建模对GPS失锁段导航精度的影响
- 2014年
- 针对INS/GPS组合导航系统在GPS信号失锁的条件下导航精度恶化的问题,分析了惯性器件建模对导航精度的影响程度。通过对传统简化模型和考虑载体机动与环境因素的影响而建立的惯性器件完备模型的仿真,对两种模型在组合断开后的纯惯性导航的水平位置误差进行对比。结果表明相比简化模型相对完备模型可以将水平位置误差的精度提高53%,能有效解决INS/GPS组合导航系统因GPS信号失效后纯惯性系统的定位精度迅速恶化问题。
- 李明阳李四海
- 关键词：组合导航系统
- 相对姿态匹配传递对准方法被引量：6
- 2014年
- 传统的姿态匹配传递对准需要主、子惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)分别惯导解算,得到两个姿态向量或姿态阵构造观测量。提出利用主、子IMU输出直接解算主、子IMU之间的相对姿态来构造匹配量的一种新的传递对准方法。首先推导了主、子相对姿态矩阵微分方程,并给出求解方法,得到的相对姿态矩阵计算值与初始相对姿态矩阵相乘作为观测信息;然后推导建立了相对姿态的误差方程,由此给出了传递对准状态空间模型;最后讨论建立了仿真验证环境,仿真结果表明,子陀螺精度为1(°)/h时,子IMU对准精度可以达到3′以内,并在10s内迅速收敛。该方法同时适用于精确确定大角度或小角度的子IMU相对姿态,为关键位置实时高精度姿态基准的建立提供了技术参考。
- 刘镇波李四海王珏张亚崇
- 关键词：陀螺惯性导航系统
- 基于D-GPS/IMU的组合导航方法研究与分析
- 2015年
- 研究了一种新的双GPS单元与IMU惯性测量单元组合结构(D-GPS/IMU)的导航应用问题;基于D-GPS/IMU的动力模型结构,分析了其状态空间的可观测性能,提出并证明了系统完全可观测的条件;同时,对扩展卡尔曼滤波(EKF)算法进行了改进,以定义的残差作为GPS量测信息中增益自适应调整的依据,并增加了数据反向区间平滑处理策略;最后,通过仿真实验,与基于EKF算法的单GPS与IMU组合结构(S-GPS/IMU)的姿态误差估计进行对比,实验结果表明,该方法收敛稳定且快、组合误差小,具有一定的实用性。
- 陈柯魏学东祖肇梓
- 关键词：组合导航可观测性扩展卡尔曼滤波自适应
- 基于分布式IMU的相对姿态估计方法被引量：5
- 2014年
- 机载关键位置间相对姿态获取受机体挠曲影响显著。提出一种基于分布式惯性测量单元(IMU)的相对姿态估计方法。首先给出了IMU间相对姿态矩阵微分方程,计算节点间相对姿态,然后对局部区域挠曲形状拟合。利用相对姿态计算值和拟合值构造量测量,结合相对姿态误差方程,通过Kalman滤波器估计相对姿态误差。仿真结果表明,各节点用1°/h陀螺时,相对姿态估计精度优于8'。该方法可为机载关键位置相对姿态精确获取提供技术参考,尤其当系统无高精度惯导且变形统计特性未知时。
- 刘镇波李四海王珏张亚崇
- 关键词：陀螺分布式惯性测量单元卡尔曼滤波
- 快速传递对准中机翼弹性变形估计方法比较被引量：12
- 2014年
- 传递对准是机载主惯导对子惯导进行初始化的过程,机翼变形对快速传递对准滤波精度有显著影响。讨论了传递对准中机翼变形的不同估计方法,通过分析建模过程比较了各种方法的特点及其适用范围。然后建立快速传递对准仿真环境,用"速度加姿态"匹配方式进行仿真,比较了不同方法所能达到的精度。最终从对准精度、快速性、模型依赖度、计算量等方面,对各种传递对准中机翼弹性变形的处理方法进行了比较总结,结果表明,将弹性变形当作有色噪声且使用卡尔曼滤波量测扩增法进行传递对准滤波器设计时,在估计精度和计算量方面达到最好折衷。所得结论为快速传递对准弹性变形的处理提供了工程应用参考。
- 李四海王珏刘镇波梅春波
- 关键词：卡尔曼滤波有色噪声
