捷联惯导系统简化非线性对准研究

对任意大失准角条件下的捷联惯导系统非线性对准进行了建模和简化,并给出了差分GPS辅助条件下的大失准角行进间对准简化模型。针对四组不同量级的初始姿态失准角,分别采用线性模型和非线性模型进行卡尔曼滤波（KF）和Unscented卡尔曼滤波（UKF）静态对准仿真,结果表明文中大失准角非线性模型可适用于任意角度的初始对准,小失准角和大方位失准角情况下UKF对准可达角分级精度,但在水平和方位皆为大失准角情况下UKF收敛至一定程度后仍需与KF配合使用。

Abstract：

Modeling for Strapdown Inertial Navigation System （SINS） initial alignment with arbitrarily misalignment angles was created and simplified,and the nonlinear alignment modeling for SINS initial alignment on-move with the help of Differential GPS （DGPS） was proposed.Simulations of static-base initial alignments through linear Kalman Filtering （KF） and nonlinear Unscented Kalman Filtering （UKF） were carried out with four different weights of initial misalignment angles.Results show that the simplified nonlinear model can implement initial alignment with arbitrarily misalignment angles.The nonlinear UKF can reach minute magnitude precision as all of misalignment angles are small or only azimuth misalignment angle is large.However,if both initial horizontal and azimuth misalignment angles are large,KF is still recommended to use after UKF convergence to small scales.     

基于微型惯性测量单元的家用机器人碰撞检测方法

碰撞检测是家用机器人的重要技术之一,但是现有的机械碰撞检测板不能覆盖机器人所有部位,碰撞检测存在盲区.因此,本文结合家用机器人的实际应用,提出了基于微型惯性测量单元的碰撞检测方法;补偿了测量数据中俯仰横滚、杆臂效应、启停引起的干扰加速度,采用Mahony互补滤波器估计俯仰横滚决定的重力加速度分量;采用滑动窗积分处理加速度信号,采用幅度阈值和时间阈值作为碰撞判断标准.结果表明,本文方法准确补偿了干扰加速度,可有效检测家用机器人前后部位的轻微碰撞.本文方法提高了家用机器人的轻微碰撞检测能力.