检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：黄昊哈尔滨工业大学

学位级别：博士

惯性导航技术是广泛应用于现代武器系统与航空航天领域的一项关键技术.惯性技术的发展水平往往代表了一个国家工业和高科技的发展水平.陀螺仪则是惯性导航技术中的一项关键部件.它的研究已从传统的机械转子型陀螺向固态捷联系统转换,并... 详细信息

惯性导航技术是广泛应用于现代武器系统与航空航天领域的一项关键技术.惯性技术的发展水平往往代表了一个国家工业和高科技的发展水平.陀螺仪则是惯性导航技术中的一项关键部件.它的研究已从传统的机械转子型陀螺向固态捷联系统转换,并向以惯性导航系统为基础的多体制组合导航方向发展.为适应现代惯性技术的发展趋势,研究基于新型惯性元件的捷联技术及其组合导航方法已成为现阶段迫切的需求,这正是该论文的主要研究方向.该论文推导出规则进动运动姿态四元数的解析表达式,提出了规则进动输入下旋转矢量算法的新的评价方法.通过仿真,对在规则进动信号作用下旋转矢量算法的误差特性进行了研究.该论文首次推导出了角速率输入下四元数算法和旋转矢量二子样、三子样算法的误差表达式,为分析角速率输入下捷联姿态算法的误差提供了理论依据.在随后的仿真中该论文对各种捷联姿态算法误差与算法迭代频率、测试信号输入频率的关系进行了深入研究.为了解决角速率输入下旋转矢量算法误差较大的问题,该论文提出将角速率信号和角增量信号同时引入姿态计算的思想,设计出了一种新的旋转矢量姿态算法.在设计新的捷联姿态算法的同时该论文推导了其在标准测试输入下的理论误差表达式,从理论上证明了新的算法具有较小的姿态误差.随后的仿真也证实与传统的旋转矢量法相比较,新算法表达式的精度得到显著提高.该论文通过对光纤陀螺输出信号进行多重积分,求得一个计算周期内载体姿态变化的旋转矢量表达式,提出了一种新的信号处理方法.除此之外,该论文详细介绍了所研制的光纤陀螺捷联姿态系统原理样机的软硬件结构.

关键词：惯性导航捷联姿态算法光纤陀螺组合导航联邦滤波算法

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光纤陀螺捷联姿态算法的改进研究

引用

中国惯性技术学报 2005年第2期13卷 70-74页

作者：魏小莹林玉荣邓正隆哈尔滨工业大学控制科学与工程系中国人民解放军96411部队宝鸡721006

传统的捷联姿态算法一般只采用陀螺角增量信号来进行设计,当应用于由输出为角速率的干涉型光纤陀螺构成的捷联姿态系统时,不仅在精度上存在局限,而且还由于通过角速率提取角增量而带来更大误差。因此,同时利用角速率及角增量信号,优化... 详细信息

传统的捷联姿态算法一般只采用陀螺角增量信号来进行设计,当应用于由输出为角速率的干涉型光纤陀螺构成的捷联姿态系统时,不仅在精度上存在局限,而且还由于通过角速率提取角增量而带来更大误差。因此,同时利用角速率及角增量信号,优化设计出一类新的旋转矢量姿态算法,给出了算法的圆锥误差表达式,并进行了仿真分析。结果表明,新的算法精度较传统算法有显著提高。

关键词：捷联姿态算法改进研究干涉型光纤陀螺角速率姿态系统旋转矢量优化设计圆锥误差仿真分析传统算法算法精度增量表达式信号

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基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法

引用

中国惯性技术学报 2024年第1期32卷 1-7页

作者：路永乐杨杰孙旗罗毅肖轩刘宇重庆邮电大学智能传感技术与微系统重庆市高校工程研究中心重庆400065

为提高捷联惯导在高动态条件下的姿态解算精度,基于等效旋转矢量泰勒级数展开法,提出一种基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法。以正弦函数拟合载体运动角速度,考虑Bortz方程高阶项的影响,对陀螺角增量表示的旋转矢量进行泰... 详细信息

为提高捷联惯导在高动态条件下的姿态解算精度,基于等效旋转矢量泰勒级数展开法,提出一种基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法。以正弦函数拟合载体运动角速度,考虑Bortz方程高阶项的影响,对陀螺角增量表示的旋转矢量进行泰勒六阶展开,对比旋转矢量不同形式表达式求得误差补偿系数。在MATLAB平台上,以圆锥运动与大角速率转动并存环境作为仿真条件,对所提算法与传统算法进行对比仿真分析。仿真结果表明,在小半锥角低频圆锥运动伴随高速角速率转动情况下,所提算法性能较好,当半锥角为0.5°、角频率为2.26πrad/s、常值角速率为5.30 rad/s、姿态解算周期为0.02 s时,所提正弦函数拟合三子样旋转矢量算法与传统扩展形式频率级数/显示频率三子样圆锥算法相比误差降低了2个数量级。

关键词：捷联姿态算法高动态正弦函数拟合等效旋转矢量

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高动态姿态测量圆锥误差补偿算法改进及实时性分析

引用

弹箭与制导学报 2024年第2期44卷 57-63页

作者：庞珂兀伟刘星刘强西安工业大学电子信息工程学院陕西西安710021 西北工业集团有限公司陕西西安710043

弹丸圆锥运动会对制导系统产生严重的控制干扰,为了补偿该误差,分析了一种新的圆锥误差补偿算法,以提高弹载姿态控制系统在高动态运动环境下的解算精度和实时性。结合四元数四阶龙格-库塔法和三子样等效旋转矢量法,利用修正型罗德里格... 详细信息

弹丸圆锥运动会对制导系统产生严重的控制干扰,为了补偿该误差,分析了一种新的圆锥误差补偿算法,以提高弹载姿态控制系统在高动态运动环境下的解算精度和实时性。结合四元数四阶龙格-库塔法和三子样等效旋转矢量法,利用修正型罗德里格斯参数改进基于角增量输出的三子样四元数姿态算法,推导相应的微分方程表达式,建立三子样四元数改进算法姿态求解数学模型。仿真结果表明,与传统圆锥误差补偿算法相比,改进算法能更有效的补偿圆锥误差,平均解算精度提高了约17.32%,减少了高动态环境下的计算量,实时性提升了约22.54%。

关键词：捷联姿态算法圆锥误差补偿龙格-库塔法圆锥运动

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捷联惯导系统姿态算法比较

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舰船电子工程 2009年第7期29卷 81-84页

作者：邢质皙王爱民东南大学仪器科学与工程学院南京210096

姿态算法是捷联惯导系统算法中的一个重要组成部分,解算姿态阵相当于建立起数学平台,其精度对捷联惯导系统的精度影响很大。该文就实际应用,对四元数毕卡迭代法、四元数四阶龙格-库塔算法、圆锥补偿算法和一种改进的圆锥补偿算法进行了... 详细信息

姿态算法是捷联惯导系统算法中的一个重要组成部分,解算姿态阵相当于建立起数学平台,其精度对捷联惯导系统的精度影响很大。该文就实际应用,对四元数毕卡迭代法、四元数四阶龙格-库塔算法、圆锥补偿算法和一种改进的圆锥补偿算法进行了分析和比较,并在典型圆锥运动下进行了仿真,仿真结果表明,四阶龙格-库塔算法具有很高的工程实用价值。

关键词：捷联姿态算法四阶龙格-库塔法圆锥补偿算法四元数

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捷联惯导系统姿态算法比较

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中国惯性技术学报 2006年第3期14卷 6-10页

作者：孙丽秦永元西北工业大学自动化学院西安710072

姿态算法是捷联惯导系统算法中的一个重要组成部分,解算姿态阵相当于建立起数学平台,其精度对捷联惯导系统的精度影响很大。该文就实际应用,对欧拉角法、方向余弦法、四元数算法、罗德利格参数法、优化旋转矢量算法及一种改进的递推旋... 详细信息

姿态算法是捷联惯导系统算法中的一个重要组成部分,解算姿态阵相当于建立起数学平台,其精度对捷联惯导系统的精度影响很大。该文就实际应用,对欧拉角法、方向余弦法、四元数算法、罗德利格参数法、优化旋转矢量算法及一种改进的递推旋转矢量算法做了分析,并在典型圆锥运动输入下,对后五种算法进行了仿真,为姿态算法的研究提供了参考。

关键词：捷联姿态算法精度圆锥运动比较

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高动态下捷联惯导系统姿态算法比较研究

高动态下捷联惯导系统姿态算法比较研究

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2007系统仿真技术及其应用学术会议

作者：段小庆王宏力郑佳华第二炮兵工程学院303教研室第二炮兵工程学院303教研室第二炮兵工程学院303教研室

姿态更新矩阵的计算是捷联惯导系统中一个重要的组成部分,本文着重对四元数四阶龙格库塔法和优化旋转矢量法进行了讨论,并在典型的圆锥运动环境下进行了仿真,仿真结果表明,优化旋转矢量算法的精度要高于四阶龙格库塔算法．

关键词：捷联姿态算法四元数旋转矢量圆锥运动

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一种求解等效旋转矢量高阶误差补偿系数的新方法

引用

中国惯性技术学报 2020年第3期28卷 347-352,396页

作者：严恭敏李思锦郭正东西北工业大学自动化学院西安710072 海军潜艇学院青岛266199

在传统等效旋转矢量多子样算法中,仅考虑了二阶不可交换误差的补偿而忽略了高阶项的影响,算法精度有限。高阶误差补偿算法在一定程度上提高了等效旋转矢量的计算精度,但是其系数求解方法比较烦琐。针对以上问题,提出一种采用数值仿真方... 详细信息

在传统等效旋转矢量多子样算法中,仅考虑了二阶不可交换误差的补偿而忽略了高阶项的影响,算法精度有限。高阶误差补偿算法在一定程度上提高了等效旋转矢量的计算精度,但是其系数求解方法比较烦琐。针对以上问题,提出一种采用数值仿真方法进行误差补偿算法系数的求解方法,将等效旋转矢量方程(Bortz方程)分解为互不相关的不同重数的角速度叉乘积的形式,随机仿真生成高阶误差期望值和一组角增量的叉乘积,建立量测方程组,通过角增量矩阵秩的计算化简消除叉乘积之间的相关性,最终求得所有误差补偿系数,所提方法具有操作简单和易于推广的突出优点。在大锥角圆锥运动和大角度机动环境下进行了对比仿真验证,与传统算法相比新的高阶算法的精度提高了2~3个数量级。

关键词：捷联姿态算法等效旋转矢量高阶误差补偿系数随机仿真

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Rodrigues参数与四元数间的关系分析

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火力与指挥控制 2008年第3期33卷 71-73页

作者：王勇军秦永元舒东亮 92514部队山东烟台264102 西北工业大学自动化学院陕西西安710072

介绍了Rodrigues参数,从投影的角度,详细阐述了四元数与经典Rodrigues参数及改进型Rodrigues参数的关系,推导了Rodrigues参数微分方程以及与姿态阵的关系,建立了等效旋转时避免奇异值出现的方法。以典型圆锥运动为背景,对以Rodrigues参... 详细信息

介绍了Rodrigues参数,从投影的角度,详细阐述了四元数与经典Rodrigues参数及改进型Rodrigues参数的关系,推导了Rodrigues参数微分方程以及与姿态阵的关系,建立了等效旋转时避免奇异值出现的方法。以典型圆锥运动为背景,对以Rodrigues参数描述的导弹捷联姿态算法和以四元数描述的姿态算法在计算量和计算精度上做了详细的比较。

关键词： Rodrigues参数四元数捷联姿态算法

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基于MEMS器件的姿态测量系统研究与实现

基于MEMS器件的姿态测量系统研究与实现

引用

作者：崔璐璐大连理工大学

学位级别：硕士

随着微电子技术的发展而出现的微电子机械系统具有尺寸小、重量轻、成本低、功耗小和动态范围宽等优点,被广泛应用于测量领域。本文设计了一种基于微机械惯性器件的捷联式姿态测量系统,通过实时采集传感器数据获得载体的姿态信息,以实... 详细信息

随着微电子技术的发展而出现的微电子机械系统具有尺寸小、重量轻、成本低、功耗小和动态范围宽等优点,被广泛应用于测量领域。本文设计了一种基于微机械惯性器件的捷联式姿态测量系统,通过实时采集传感器数据获得载体的姿态信息,以实现对载体的姿态控制。论文首先介绍了捷联式姿态测量系统的基本理论与工作原理,包括惯性系统中坐标系定义、姿态矩阵更新算法与初始对准算法,对适用于不同运动状态下的四元数算法和等效旋转矢量算法进行了深入分析与比较。通过对微机械惯性器件的原理与性能的分析,建立了陀螺仪与加速度计的误差模型,并综合考虑系统性能要求与成本等因素,选择了ADIS16355传感器作为惯性测量元件。针对陀螺仪漂移是造成系统误差的主要因素,论文利用小波变换技术,结合ADIS16355陀螺仪信号特点设计了相应的小波降噪算法,确定了合适的小波变换参数。论文设计了基于MEMS器件的姿态测量系统的总体方案。系统硬件由惯性数据采集模块、处理器模块、RS-485接口模块以及外围辅助模块等组成,以STM32F103RBT6为CPU实现了信号处理、姿态解算等软件功能。最后,本文对软硬件系统进行了集成、调试,形成了可独立运行的嵌入式姿态测量系统,并分别对传感器数据采集、初始对准与姿态解算等功能进行了实验验证。结果表明,该系统可以有效工作,性能满足设计要求。该姿态测量系统具有结构紧凑、成本低、实时性好等特点,具有一定的应用价值。

关键词：微机械惯性器件姿态测量系统捷联姿态算法小波分析系统性能

来源：评论

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