中国博士后科学基金(20070420215)
- 作品数：8 被引量：245H指数：6
- 相关作者：严恭敏徐德民严卫生秦永元卫育新更多>>
- 相关机构：西北工业大学水下信息处理与控制国家级重点实验室中国航天科技集团公司航天时代电子公司第16研究所更多>>
- 发文基金：中国博士后科学基金水下信息与控制国防科技重点实验室开放基金国防科技重点实验室基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程航空宇航科学技术更多>>
- 简化UKF滤波在SINS大失准角初始对准中的应用被引量：109
- 2008年
- 基于欧拉平台误差角的概念提出了大失准角误差条件下的捷联惯导系统(SINS)非线性初始对准误差模型,该模型无法再用经典的加性噪声模型描述。为了降低滤波计算量,在系统模型噪声和量测噪声均为复杂加性噪声并且量测方程是线性方程时,推导了简化的UKF(unscented Kalman filter)滤波方法,简化UKF滤波公式显示:除通过非线性状态方程使用UT(unscented transformation)变换进行状态及其方差预测外,其它滤波步骤与标准Kalman滤波完全相同。最后,对静基座下SINS初始对准进行了仿真试验,结果表明大失准角条件下的SINS误差模型和简化UKF滤波估计方法是有效的。
- 严恭敏严卫生徐德民
- 关键词：捷联惯导系统仿真
- 一种适用于SINS动基座初始对准的新算法被引量：57
- 2009年
- 在运载体运动情况下,提出了一种适用于捷联惯导系统(SINS)初始对准的新算法,该算法以惯性空间为过渡参考基准,即建立了初始时刻惯性坐标系(i0系)和初始时刻捷联惯组惯性坐标系(ib0系)两个惯性坐标系。将捷联惯组坐标系(b系)与导航坐标系(n系)之间的初始对准姿态矩阵的实现分解为三步骤:(1)通过地理位置和初始对准时间求解i0系至n系的变换矩阵;(2)通过惯导比力方程变形,引入测速仪速度辅助,求解从ib0系至i0系的常值变换矩阵;(3)使用姿态更新算法实时计算b相对于ib0系的变换矩阵。最后,载车运动环境下的初始对准试验结果表明航向角对准精度达到了0.1°(1σ)。
- 严恭敏秦永元卫育新张立川徐德民严卫生
- 关键词：捷联惯导系统
- 经典圆锥误差补偿算法中剩余误差估计的局限性研究被引量：20
- 2008年
- 在经典圆锥误差补偿系数和剩余误差估计公式推导过程中,特别在半锥角有限小、圆锥运动频率较低和选用多子样算法时,经典的剩余误差估计方法会出现严重偏差。在不能视半锥角为无限小量情况下,文中利用推导方法提出一种新的剩余误差估计的参考公式,即圆锥误差补偿极限精度公式。利用仿真方法验证了等效旋转矢量误差的周期项对圆锥常值漂移误差有影响。研究表明,在一定的半锥角和圆锥频率的工程应用环境下,当极限精度发挥作用时,提高圆锥误差补偿精度的唯一途径是缩短补偿周期,而不像经典的结论那样——通过提高子样数几乎能无限提高圆锥误差补偿精度。
- 严恭敏严卫生徐德民
- 关键词：四元数捷联惯导系统
- 一种在较大初始数学平台误差角下提高AUV导航精度的新方法被引量：2
- 2009年
- 如果发射冲击很大或者初始对准时间很短,可能导致自主水下航行器(AUV)中捷联惯导系统(SINS)的初始平台误差角比较大,特别是方位误差角大时,它成为影响AUV自主导航精度的重要因素。发射后利用捷联惯性测量组件(SIMU)和多普勒测速仪(DVL)的采样输出,同时实施航位推算(DR)和捷联罗经对准(GA)2种算法。当GA在短时间内水平调平后,直接修正DR的水平姿态角;当GA方位对准基本收敛后,计算GA方位与DR方位之间的方位误差,并借助于航迹相似性原理修正DR的方位角和位置,从而提高后续阶段的AUV导航精度。仿真结果表明,该方法可以修正由初始平台误差角造成的定位误差,但对与DVL有关的定位误差无效,修正后AUV定位误差下降到不修正的19.8%。
- 严恭敏严卫生徐德民
- 关键词：自主水下航行器捷联惯导系统多普勒测速仪航位推算
- 逆向导航算法及其在捷联罗经动基座初始对准中的应用
- 根据捷联惯导系统的导航更新算法,详细推导了逆向导航算法。提出了捷联罗经动基座初始对准方案,它包括三个阶段:方位角未知情况下水平对准、粗略方位自对准和罗经方位对准。在导航计算机存储容量足够大并且计算能力足够强的条件下,通过...
- 严恭敏严卫生徐德民
- 关键词：捷联惯导系统动基座初始对准航位推算
- 文献传递
- 激光陀螺捷联惯导系统中整周期采样的修正研究被引量：5
- 2008年
- 在圆锥运动环境下,若抖动偏频激光陀螺采用整周期采样抖动解调方式,将会引起严重的捷联惯导姿态算法漂移误差。提出了在整周期采样电路上进行少许改动,就能作出有效改进的方法,并详细推导了线性外推修正的算法公式。仿真结果表明,当姿态更新采用等效旋转矢量二子样算法时,利用线性+抛物线外推修正的效果非常显著,它能有效抑制整周期采样造成的姿态算法漂移误差,达到与理想采样的漂移误差非常接近的程度。研究结果有利于拓展整周期采样的应用范围。
- 严恭敏严卫生徐德民罗毅松马建伟
- 关键词：整周期采样圆锥运动
- 基于欧拉平台误差角的SINS非线性误差模型研究被引量：23
- 2009年
- 捷联惯导系统(SINS)误差模型是研究SINS误差传播特性和进行多导航系统间信息融合的基础。文章利用欧拉平台误差角表示理论导航坐标系与计算导航坐标系之间的失准角,推导了SINS非线性误差模型,在大方位失准角误差和小失准角误差条件下做了简化研究。提出了基于外界阻尼信息的阻尼SINS算法及其误差模型,有利于减小计算量和降低误差分析的复杂性。最后,对大欧拉平台误差角下SINS误差模型进行了准确性检验,仿真结果表明误差模型能完美地反映SINS误差特性。
- 严恭敏严卫生徐德民
- 关键词：惯性导航系统计算机仿真捷联惯导系统
- 箭载捷联惯导系统水平自对准的两种实用方法被引量：6
- 2009年
- 箭载惯导系统的方位对准一般通过外界直接瞄准装订,而水平对准利用惯导系统的惯性器件测量和计算来实现。在运载火箭初始对准过程中,箭体受发射场阵风等干扰因素的影响而使得惯导系统产生角晃动与线晃动,水平对准方法必须具备抗晃动干扰的能力。根据运载火箭初始对准中的水平姿态角及其变化比较小的特点,建立了俯仰角与偏航角之间相互解耦的对准误差方程。提出了应用控制原理和数字滤波进行水平对准的两种方法,计算机仿真表明了这两种方法有效可行。与传统的卡尔曼滤波对准相比,本文的方法具有运算简单、计算量小和便于工程应用等优点。
- 彭蓉严恭敏秦永元
- 关键词：运载火箭捷联惯导系统控制原理卡尔曼滤波数字滤波
- 捷联惯性测量组件中内杆臂效应分析与补偿被引量：35
- 2008年
- 在实际捷联惯性测量组件(SIMU)中,三个加速度计本质上测量的是SIMU上三个不同点处的加速度,如果把这些加速度当作来自于理想"点测量组件"的输出进行惯性导航解算,会从原理上引起导航误差,即内杆臂效应误差。假设SIMU中三个加速度计敏感轴互相垂直并且相交于一点,在SIMU绕某个固定坐标轴作角振动的条件下,分析了内杆臂效应的产生机理,得出内杆臂效应引起导航速度误差的规律:速度误差与角振动中心位置无关,与加速度计敏感点至交点的杆臂长度成正比,也与角振动频率成正比。提出内杆臂效应补偿的方法是将加速度计敏感点处的加速度测量值折算至它们的敏感轴交点上。
- 严恭敏严卫生徐德民
- 关键词：捷联惯导系统加速度计杆臂效应
