高精度陀螺仪力矩器施矩电路的设计

介绍了陀螺仪力矩器施矩电流的产生原理以及数字——施矩电流转换电路的二元调宽实现，详细阐述了二元调宽脉冲施矩软件和硬件电路的设计方法．经过实验测试和工程实践，该电路工作稳定，达到了系统精度要求．     

惯性导航系统训练模拟器的研制

针对某型惯性导航系统的训练模拟器问题 ,给出了模拟器设计的硬件和软件需求分析及模拟器的设计思路和方法 .通过自制的PCII/O卡 ,实现了模拟器的控制与通讯 ,以 82 79为核心对键盘和多位数码管的显示进行管理 ,通过硬件编码电路实现波段开关的数据采集与输入 .采用面向对象设计思想进行软件设计 ,利用状态图表处理复杂的程序流程 ,建立了面向显示控制界面的航行计算数学模型以简化各种导航参数的计算 ,建立虚拟地图提供友好的训练环境 ,并对逻辑运算和时序控制进行了优化     

船用平台式INS光学标校初始对准方法研究

为了解决航海型平台式惯性导航系统（INS）非自主式初始对准问题，建立了不同观测量条件下统一的INS初始对准方程。通过系统可观测性分析，得出增加外部姿态角的观测信息将有效提高INS平台失准角和惯性元件误差的估计能力的结论。设计出一种独特的可测量低动态载体两维姿态的高精度光学测量系统（OCS）用以提高航海型平台式INS初始对准精度。建立OCS／GPS／计程仪（LOG）／INS初始对准卡尔曼滤波器，并进行了基于部分试验数据的数字仿真，与传统的基于位置和速度的GPS／LOG／INS初始对准方法相比，基于OCS的系统不仅缩短了对准时间，还有效改善了系统惯性元件的误差估计精度。     

GPS/INS在火车安全告警系统中的应用

为了弥补目前火车车辆运行中人工统计调度工作量大、效率低等缺陷，提出了一种基于全球定位系统和惯性导航技术(GPS／INS)的火车安全告警系统的设计方案；重点讨论了GPS／INS在信息融合时所使用的卡尔曼滤波方法，避免了独立的惯性导航系统无限位置误差和GPS的1Hz慢速数据修正的问题；利用原有国家铁路网数据库进行数据修正，进一步提高了系统的精度．在此基础上设计的火车安全告警系统就能够简捷、准确地计算车辆运行里程，当车辆达到维修等级时自动进行报警提示，从而降低火车车辆调度工作的工作量及运行风险．     

某型飞机惯导系统检测设备研制

针对某型飞机惯性导航系统研制的惯导系统检测设备,旨在实现自主保障、快速测试,以提高整机系统的综合维护和保障能力。该检测设备基于Compact PCI总线研制,在综合分析测试需求的基础上,自主研发了32位串行码总线收发、旋变数字信号转换等电路并开发了相应的驱动程序;采用LabWindows/CVI软件,综合采用定时器、线程池、数据保护和小型数据库等技术开发了测试软件。该设备测试精度高,故障定位快,操作简单,自动化程度高,自检测能力强,便于使用和维护,对保障该型飞机的正常使用和维护发挥了重要的作用。     

室内惯性导航系统/相机拓扑测量的因子图合作定位算法

为解决合作定位算法中滤波结构不易扩展、鲁棒性差的问题,提出了一种适应于室内多用户的惯性导航系统/相机拓扑测量的因子图合作定位算法。利用目标检测识别算法,提出相机拓扑测量合作定位算法。通过构建拓扑测量、惯性导航系统因子函数,推导出基于因子图的可扩展参数优化模型。为进一步提高鲁棒性,引入综合考虑残差和检测分数的权值判断法,提出适应于相机拓扑测量的改进型开关约束算法。仿真和实测实验表明:拓扑测量观测精度的提升对位置和速度估计、算法收敛次数均有不同程度的改善;合作+改进型开关约束算法的定位精度较非合作+非鲁棒算法的提高了79.8%;改进型开关约束算法相比原开关约束算法具有较高的预测成功率,当测量遮挡时长比为0.4时,改进型开关约束算法将原开关约束算法对野值点的预测成功率由89.35%提高到了97.4%;与原开关约束算法相比,引入权值判断法的改进型开关约束算法剔除了同用户多边框的异常拓扑测量值,减小了计算开销,提高了合作定位精度和鲁棒性。     

IMM-SRUKF在GPS/INS组合导航中的应用

针对无迹卡尔曼滤波(UKF)鲁棒性不强的问题,结合全球定位系统/惯性导航系统(GPS/INS)紧组合模型特点,提出了基于交互式多模型(IMM)的混合平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)算法.该算法采用交互式多模型结构,克服了模型不确定性因素的影响;采用平方根滤波技术,解决了协方差矩阵难以保持正定的问题.同时,考虑到内部滤波器与线性/非线性模型不匹配,引入混合滤波思想,对SRUKF进行了优化.将新算法应用于紧组合模型进行仿真,结果表明:新算法能够以适当的时间复杂度,获得较强的鲁棒性能,适用于复杂的导航环境.     

基于毫米波探测器的炸高可选择近炸引信的炸高解算方法

为满足新一代箱式远程制导火箭弹系统及其新型战斗部的需求,对单型炸高可选择近炸引信进行研究.该型引信的炸高覆盖范围大且炸高可选择,既能满足大威力整体战斗部和电磁脉冲战斗部的炸高需求,又能满足子母战斗部的精确定高开舱需求,对提高陆军精确打击能力具有重要的军事价值.为此,提出一种基于毫米波相控阵探测器的炸高解算方法,通过相控阵探测器测高数据与惯性导航数据的融合处理,实时计算火箭弹飞行高程,从而实现炸高控制.并且将融合结果作为惯导的初值来计算下一时刻的惯导测高数据,在一定程度上减少了由于时间积累造成的惯导测量误差,提高了测高精度.仿真实验证明了该方法的有效性和炸高解算精度.      

高精度惯导平台低噪声PWM功率驱动装置设计

针对高精度惯导平台上应用大功率PWM(pulse width modulation)驱动对滤波装置的高性能要求,在分析通用LC滤波器应用于感性负载存在的不足的基础上,提出了LCCR滤波器结构。利用阻抗分析得到滤波网络的传递特征,详细分析了各滤波元件的作用和特性,总结了滤波器的设计方法。实验结果表明:应用LCCR滤波器可同时获得快速的高频衰减特性及良好的阻尼特性,且高频损耗小,易于满足惯导平台PWM功率输出滤波器的高性能要求。     

激光捷联惯性导航中不可交换性误差补偿算法研究

针对激光捷联惯性导航系统姿态和速度算法中所引入的不可交换性误差进行了原理上的分析，重点分析了速度计算过程中不可交换性误差产生的原因．从工程化应用观点出发，提出利用等效转动矢量的单子样算法消除不可交换性误差，并且推导出了相应的姿态和速度的误差补偿算法．实际跑车实验结果表明，误差补偿后的系统定位误差下降为原来的二分之一，表明激光捷联惯性导航系统误差补偿算法的设计思路是可行的，设计的系统性能能够达到预定的要求．