捷联惯导系统多位置可观性分析

研究捷联惯性导航系统的可观性,寻找可观性最好时的载体姿态角.应用分段常值系统可观性理论和奇异值分解理论,讨论不同姿态捷联系统可观性矩阵奇异值的变化.仿真结果表明,系统可观性矩阵奇异值主要受载体航向角的影响,最小奇异值在180°时达到最大值,在0～90°变化最快,随俯仰角、横滚角变化较小.系统可观度取决于俯仰角,最佳范围为10～20°.从而为系统快速初始对准提供理论依据.     

基于姿态和地形效应的多波束测深模型

针对海底地形测量中多波束系统价格昂贵和测量船颠簸的问题,以已有的海底水深数据为基础,根据多波束系统工作原理,建立多波束系统数字水深测量模型,对其中波束角效应,载体姿态效应和地形效应产生的测深影响进行改正,进而对海底进行模拟扫描,以改正后的水深测量数据生成实时测量地形。仿真结果表明,该模型比较符合理论分析及实际情况,测深改正后生成地图的精度明显提高。该载体姿态改正方法在海洋水深测量和模拟实际多波束系统中有一定的应用价值。     

基于地形平均斜率的多波束数字水深处理

根据多波束系统水深测量受地形影响的特点,提出了基于沿船体横纵两个方向地形平均斜率的水深校正算法,给出了 5个水深校正因子,设计了水深平滑模板.以5个校正因子对初始扫描水深数据进行校正,以所设计的模板对校正后的数据进行滤波.仿真结果表明:校正后极大减小了水深测量误差,所设计的模板相对传统的高斯模板具有更高的平滑精度,更适应水深数据的滤波,通过两种处理方式,测量精度获得了明显提高,海底地形精度和光滑度都获得了较好的改善.     

捷联惯性导航系统可观性的鲁棒分析

研究捷联惯性导航系统的可观性.应用分段常系数线性离散系统的可观性理论,讨论参数摄动对系统特性的影响,并给出系统保持可观性的充分条件.将这一结论应用于系统的三位置对准.仿真结果表明,在重力加速度摄动的0.002 m*s-2范围内,并不影响惯导系统的可观性,系统的最小特征值、条件数、迹的倒数与重力加速度成线性比例,系统摄动的最大特征值与重力加速度成二次函数关系.说明系统的可观性对g的摄动具有鲁棒性.