杨小康
- 作品数：13 被引量：32H指数：4
- 供职机构：西北工业大学自动化学院更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术电子电信交通运输工程更多>>
- 捷联惯导中求解圆锥误差系数的通用算法被引量：7
- 2017年
- 在捷联惯导姿态更新算法中,针对传统的由等效旋转矢量微分方程求解多子样优化圆锥误差补偿系数的推导过程比较繁琐的问题,提出了一种新的计算任意子样数优化圆锥误差补偿系数的数值算法。在圆锥角运动条件下,新算法对角速度和角增量三角函数作泰勒级数展开,再根据圆锥误差积分和不同子样角增量叉乘计算过程中的多项式系数向量叉乘特点,将叉乘运算转化为多项式系数的卷积运算,新算法易于软件编程实现。最后,通过仿真计算给出了所有共计21种1~6子样优化圆锥误差补偿系数及相应的算法漂移。
- 严恭敏杨小康翁浚秦永元
- 关键词：数值解
- 一种长航时惯导定位误差评估的新方法
- 2023年
- 针对长航时惯导传统定位误差评估中存在的问题,提出了一种新的基于惯导误差传播函数拟合的定位误差评价新方法。基于长航时惯导系统定位误差传播模型的特点,采用三角函数建立了误差传播拟合函数,主要包含舒拉周期、地球周期和傅科周期,反映了惯导的长期误差特性。提出了惯导误差契合度的定义和计算方法,实现了对长航时惯导系统定位误差的量化评估。对两套精度大致相同的长航时惯导舰载实验数据进行了对比分析,结果表明新的评估方法能够给出更合理的定位性能优劣判断。最后,针对长航时自主导航需求提出了综合导航技术的改进建议。
- 郭正东杨小康王小海戴建国
- 关键词：惯性导航系统长航时
- 一种无误差的捷联惯导数值更新新算法被引量：6
- 2018年
- 针对捷联惯导系统中传统等效旋转矢量多子样算法存在原理性误差的问题,根据捷联惯导姿态阵、速度和位置微分方程,直接采用泰勒级数展开法推导并给出了一种新的数值更新算法,新算法在陀螺输出角速度和加速度计输出比力均为时间多项式条件下不存在任何误差,隐含了对姿态和速度不可交换误差的精确补偿。最后,通过仿真验证了新算法在大机动环境下的高精度性能。
- 严恭敏杨小康翁浚秦永元
- 关键词：捷联惯导系统
- 协方差分析法在调制型惯导系统设计中的应用
- 2023年
- 对惯导系统进行误差分析是惯导研究的重要工作之一,通过误差分析可以获得系统中每个误差项对总误差的贡献。在旋转调制惯导系统中该项工作尤为重要,需要通过误差分析评判旋转策略对各项误差源的抑制效果。根据系统误差模型建立了误差的状态空间模型,并通过递推和分解将导航总误差分为各种不同误差因素的线性组合。利用推导出的协方差更新方程可以较为快捷准确地获得包含初始误差及器件误差各项误差对总误差的贡献。通过对捷联、单轴以及双轴调制系统的仿真分析验证了所推导分析方法计算出的误差传播规律与已知结论相符,并通过不同的调制策略仿真展示了这种分析方法在评估旋转策略时的快捷性和直观性。
- 关博帆胡巍李四海杨小康李炽融
- 关键词：协方差矩阵误差分析状态空间模型
- 一种求解姿态不可交换误差补偿系数的通用方法被引量：12
- 2017年
- 针对捷联惯导姿态更新算法中的不可交换误差补偿系数求解问题,论文在多项式角运动条件下建立了角速度多项式、角增量多项式与多子样角增量采样之间的线性关系,根据等效旋转矢量微分方程中不可交换误差多项式的向量叉乘特点,将叉乘转化为多项式系数的卷积运算,推导给出了计算任意子样数不可交换误差补偿系数的数值方法,新方法易于软件编程实现。最后,通过仿真计算给出了2~6子样误差补偿系数,其中2~4子样结果与已有文献完全相同,而5、6子样为首次给出。
- 严恭敏杨小康翁浚秦永元
- 关键词：数值解
- 日月摄动对高精度惯导系统的影响
- 2023年
- 针对日月摄动对长航时高精度惯性导航的影响,对其引起的导航误差进行了研究。基于JPL星历DE405,建立了日地月系统的轨道模型,获得三者相对位置信息。利用此轨道模型求解出日月引力摄动对地球表面的惯性器件产生的比力最大达到0.15μg。同时开展了长航时高精度纯惯性导航仿真验证,结果显示日月引力摄动单日内最大可以引起米级的惯性导航定位误差,并在长航时导航中呈现出周期性。同时摄动对导航的影响随着纬度变化而变化,在30°附近影响相对较小,其产生的定位误差在超高精度惯性导航中需要予以考虑。
- 严恭敏戴晨杰杨小康黄国荣
- 关键词：惯导系统数值仿真
- 一种地理系下基于伪线性模型的捷联惯导算法
- 2022年
- 针对传统捷联惯导算法模型为非线性,需要对姿态、速度和位置分步运算,且高动态下算法精度较低的问题,提出一种地理系下基于伪线性模型的捷联惯导算法。利用伪线性模型及其分析方法,将传统的地理系下捷联惯导方程各部分转换成伪线性形式,定义导航向量并建立其系统模型;再利用高阶数值积分算法提升导航向量更新精度,得到地理系下基于伪线性模型的捷联惯导算法。最后,用仿真评估算法精度,与传统捷联惯导算法相比,大机动条件仿真中伪线性捷联惯导算法的精度提升了两个量级;旋转弹飞行仿真中导航误差不到传统算法的1/5。提出的伪线性捷联惯导算法结构简单,采用一个更新回路即可完成导航向量更新,且在高动态大机动条件下具有更高的算法精度,因此,对于捷联惯导算法研究与工程应用有一定的参考价值。
- 杨小康严恭敏严恭敏李四海刘明雍
- 关键词：捷联惯导系统四元数
- 基于SINS/GNSS/ADS融合的MEMS航姿参考系统研究
- 针对全球卫星导航系统（GNSS）信号易受干扰导致航姿参考系统性能降低问题,引入大气数据系统（ADS）,提出一种使用GNSS/ADS辅助的航姿参考系统。利用GNSS和ADS输出的信息构建风速模型,以补偿风速对航姿参考系统的...
- 邓瑀严恭敏杨小康
- 关键词：MEMS陀螺大气数据系统KALMAN滤波
- 文献传递
- 一种锚泊条件下捷联惯导系统级标定方法被引量：3
- 2020年
- 捷联惯导的误差参数标定,一般是在实验室静基座或外场轻微晃动干扰基座下进行的,不能满足舰船出海期间在锚泊条件下对捷联系统进行标定的需求。针对此问题,提出了一种舰船锚泊条件捷联系统级标定方法。通过设置合适的卡尔曼滤波器量测误差参数和延长系统级标定时间,来减小锚泊运动的影响,使系统级标定结果准确稳定。通过设置不同的惯导系统误差,进行多次锚泊条件系统级标定仿真,对所提方法进行验证。仿真结果表明,在经过系统级标定后,加速度计零偏误差小于10μg,陀螺和加速度计的刻度系数误差小于30ppm,两者的安装误差角小于10’’。舰船锚泊条件系统级标定方法可以在舰船出海后不依赖外部测量信息标定惯导的部分参数,具有一定的应用参考价值。
- 杨小康严恭敏李四海
- 关键词：惯性导航卡尔曼滤波
- 基于Legendre多项式的一种高精度捷联惯导姿态更新算法被引量：1
- 2022年
- 高超声速飞行器(hypersonic flight vehicle,HFV)大加速度运动、旋转导弹的高速转动和战斗机的大机动飞行等对捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)提出了更高的要求,只有在减小IMU(inertial measurement unit)测量误差的同时改进捷联惯导算法,才能在高动态大机动条件下实现高精度定位。传统的捷联惯导算法,在忽略Bortz方程高阶项后,通过构建圆锥误差补偿项完成高精度姿态解算。在大机动条件下补偿后的残差已不再是可以忽略的小量,激励出的算法误差已严重影响导航解算精度。为了提升大机动条件下的捷联惯导算法精度,用Legendre多项式作基完成角速度函数逼近,以四元数微分方程数值求解为核心,设计一种高精度SINS姿态解算。由于在推导过程中没有近似,在精确数值计算中实现了高阶圆锥误差补偿。在圆锥运动和大机动环境下进行姿态解算仿真,与目前精度最高的四次叉乘圆锥误差算法相比,新算法在圆锥运动下的误差不到其算法误差的1/3,在大机动条件下算法精度可以提升一个量级。基于Legendre多项式的高精度捷联惯导算法对未来高超音速飞行器精确定位、原子陀螺惯导系统研究以及捷联惯导算法设计都有一定的参考意义。
- 杨小康杨浩严恭敏李四海
- 关键词：捷联惯导LEGENDRE多项式圆锥运动
