检索结果-内蒙古大学图书馆

中国惯性技术学报 2018年第5期26卷 623-628页

作者：汤新华陈新修金城陈熙源东南大学仪器科学与工程学院南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 上海交通大学上海200000 济南市勘察测绘研究院济南250000

在分析传统跟踪环路、载波平滑伪距技术、卡尔曼跟踪环路基础上,比较研究了基带信号处理滤波算法,从GNSS终端系统层次设计了四种基带处理的配置方案,通过理论分析及跑车实验进行了不同配置方案的对比。结果表明,相较于其他跟踪环路滤波... 详细信息

在分析传统跟踪环路、载波平滑伪距技术、卡尔曼跟踪环路基础上,比较研究了基带信号处理滤波算法,从GNSS终端系统层次设计了四种基带处理的配置方案,通过理论分析及跑车实验进行了不同配置方案的对比。结果表明,相较于其他跟踪环路滤波算法,卡尔曼跟踪环路充分利用了各个参数的内在物理关系,由系统误差和观测误差可得到全局优化的参数跟踪估测,经定位、定速精度对比分析,卡尔曼跟踪环路等效码相位跟踪精度较传统方案提高近70%,多普勒频率精度提高近80%,为后续的导航解算、高精度载波相位差分算法等提供了稳定可靠的信息源。

关键词： GNSS接收机跟踪环路载波平滑卡尔曼跟踪环路

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基于激励-校准法的硅微陀螺仪模态匹配控制电路研究

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传感技术学报 2018年第3期31卷 363-367页

作者：吴磊杨波王刚东南大学仪器科学与工程学院南京210096 东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 惯性技术航空科技重点实验室中航工业自控所西安710065

提出了一种基于激励-校准法的硅微陀螺仪实时模态匹配控制电路,利用了检测模态的幅度响应信号关于其谐振频率对称的特点,采用双边激励信号激励检测模态,通过比较双边信号的响应幅度大小来获得相应的调谐电压,实现模态匹配。介绍了静电... 详细信息

提出了一种基于激励-校准法的硅微陀螺仪实时模态匹配控制电路,利用了检测模态的幅度响应信号关于其谐振频率对称的特点,采用双边激励信号激励检测模态,通过比较双边信号的响应幅度大小来获得相应的调谐电压,实现模态匹配。介绍了静电负刚度调谐原理;然后设计了基于激励-校准法的硅微陀螺仪实时模态匹配控制方案,并分析了该法的误差来源;在Simulink环境下搭建了模态匹配控制电路模型,验证了该方案的可行性;最后,设计了基于FPGA的自动模态匹配控制电路。实验结果表明,相比于模态不匹配情况,模态匹配后的陀螺仪零偏稳定性系数由1.69°/h降低到0.42°/h,静态性能提升了4.02倍;角度随机游走系数由槡0.046°/h降低到槡0.019 5°/h,静态性能提升了2.36倍。

关键词：硅微陀螺仪模态匹配激励-校准静电负刚度零偏

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基于隧道磁阻效应的单轴加速度计研究

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传感器与微系统 2019年第7期38卷 10-13页

作者：王斌龙杨波东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室江苏南京210096

提出了一种基于隧道磁阻效应的单轴加速度计。阐述了隧道磁阻加速度计的结构原理,在线性加速度计等效模型基础上推导了加速度计的位移响应公式;构建圆柱形永磁体的磁场分布模型,借助平动位移和磁场强度分布曲线近似推导了磁场强度与位... 详细信息

提出了一种基于隧道磁阻效应的单轴加速度计。阐述了隧道磁阻加速度计的结构原理,在线性加速度计等效模型基础上推导了加速度计的位移响应公式;构建圆柱形永磁体的磁场分布模型,借助平动位移和磁场强度分布曲线近似推导了磁场强度与位移之间的关系式;结合隧道磁阻线性磁场传感器的线性特性,推导了输入加速度与隧道磁阻线性磁场传感器输出电压的关系式;对隧道磁阻加速度计进行运动特性进行了仿真,设计了隧道磁阻效应加速度计测控电路,并进行了实验验证。实验结果表明:在弹性梁的长、宽高分别为8,1. 8,50 mm以及TMR传感器与永磁体底面竖直距离为5 mm时,隧道磁阻式加速度计的标度因数为307. 03 mV/gn,偏置稳定性为206. 4μgn,非线性度为1. 65%。

关键词：加速度计隧道磁阻线性磁场传感器永磁体

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MEMS振动陀螺仪AGC回路模型线性化与控制器设计

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传感器与微系统 2019年第11期38卷 65-68页

作者：邢博文丁徐锴李宏生东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室江苏南京210096

针对微机电系统(MEMS)振动陀螺仪驱动模态自动增益控制(AGC)回路非线性、控制器设计难的问题,提出了在平衡点处将系统进行线性化并利用经典频域分析进行控制器设计的方法。利用包络传递函数建立了一种无需乘法器的AGC模型。通过谐波分... 详细信息

针对微机电系统(MEMS)振动陀螺仪驱动模态自动增益控制(AGC)回路非线性、控制器设计难的问题,提出了在平衡点处将系统进行线性化并利用经典频域分析进行控制器设计的方法。利用包络传递函数建立了一种无需乘法器的AGC模型。通过谐波分析的方法将简化的AGC环路模型在平衡点处进一步线性化。利用线性系统经典的频域分析法进行控制器的设计。仿真与实验验证了模型线性化过程的正确性以及所提出的控制器设计方法的有效性。

关键词：微机电系统(MEMS)振动陀螺仪自激驱动自动增益控制(AGC) 控制器设计

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基于弹载捷联惯性导航系统精确导航的双欧拉全姿态方法

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上海航天 2019年第1期36卷 34-42页

作者：吕维维程向红邱伟东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室江苏南京210096 东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 上海宇航系统工程研究所上海201109

垂直发射的地空导弹在大机动飞行时,其四元数法姿态角输出存在奇异性。为解决该问题,提出了正、反欧拉角微分方程切换的双欧拉全姿态解算方法。对正、反欧拉角微分方程进行了详细推导,论述了正、反欧拉角微分方程精华区与奇异区的倒置... 详细信息

垂直发射的地空导弹在大机动飞行时,其四元数法姿态角输出存在奇异性。为解决该问题,提出了正、反欧拉角微分方程切换的双欧拉全姿态解算方法。对正、反欧拉角微分方程进行了详细推导,论述了正、反欧拉角微分方程精华区与奇异区的倒置关系。在此基础上,建立了正、反欧拉角的转换公式。根据正欧拉角的俯仰角对正、反欧拉角无缝切换,有效解决了俯仰角在±90°附近时姿态奇异性问题。仿真和半物理试验的结果表明:双欧拉全姿态算法解算的实际姿态与理论姿态保持一致,在奇异点附近的姿态角仍能正常输出,未出现突变现象,该方法得出的导航精度比四元数法得出的导航精度提高了9.81%。

关键词：大机动正、反欧拉角奇异性全姿态微分方程

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车辆动力学模型辅助的惯性导航系统

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中国惯性技术学报 2017年第5期25卷 576-580页

作者：张月新王立辉汤新华东南大学仪器科学与工程学院微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096

为提高车辆导航系统的精确度和可靠性,提出一种车辆动力学模型辅助惯性导航系统的方法。建立车辆非线性动力学模型,利用四阶龙格库塔法实时解算速度信息。以惯导误差方程为状态方程,动力学模型与惯性导航解算的速度差为观测量,设计了容... 详细信息

为提高车辆导航系统的精确度和可靠性,提出一种车辆动力学模型辅助惯性导航系统的方法。建立车辆非线性动力学模型,利用四阶龙格库塔法实时解算速度信息。以惯导误差方程为状态方程,动力学模型与惯性导航解算的速度差为观测量,设计了容积卡尔曼滤波器,并用估计的状态误差对惯导进行校正。仿真结果表明,所提出的利用车辆动力学模型辅助惯导的方法能有效抑制惯导误差的发散,位置精度和速度精度比纯惯导系统提高了一个数量级,航向角精度提高了73%。

关键词：惯性导航系统车辆动力学模型容积卡尔曼滤波组合导航

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超短基线定位技术及在海洋工程中的应用

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导航定位与授时 2018年第4期5卷 8-20页

作者：金博楠徐晓苏张涛孙晓俊微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室东南大学仪器科学与工程学院

海洋开发和海防工程等领域都离不开水下定位技术的支持,水声作为水下定位技术中不可或缺的重要手段近年来也获得快速发展。介绍了水声定位中几种常见的技术,针对近年来发展火热的超短基线定位技术及其在海洋工程中的应用进行了着重介绍... 详细信息

海洋开发和海防工程等领域都离不开水下定位技术的支持,水声作为水下定位技术中不可或缺的重要手段近年来也获得快速发展。介绍了水声定位中几种常见的技术,针对近年来发展火热的超短基线定位技术及其在海洋工程中的应用进行了着重介绍。收集罗列了目前国内外市场上公布的几款主要的超短基线定位产品及其性能参数,为超短基线方面的研究提供了参考依据。通过对比分析了国内外超短基线定位技术研究之间存在的差距,并展望了超短基线定位技术未来的发展方向。

关键词：水声水下定位超短基线(USBL)

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基于5阶球面最简相径的改进型容积卡尔曼滤波在SINS/DVL组合导航中的应用

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中国惯性技术学报 2017年第3期25卷 343-348页

作者：徐晓苏董亚童金武代维微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

为提高水下SINS/DVL组合导航系统的精度,建立了捷联惯性导航系统(SINS)的非线性误差模型,并建立多普勒测速仪的误差方程,以SINS为主导航设备建立SINS/DVL组合导航系统模型。设计了5阶球面最简相径容积卡尔曼滤波器,采用了球面最简相径... 详细信息

为提高水下SINS/DVL组合导航系统的精度,建立了捷联惯性导航系统(SINS)的非线性误差模型,并建立多普勒测速仪的误差方程,以SINS为主导航设备建立SINS/DVL组合导航系统模型。设计了5阶球面最简相径容积卡尔曼滤波器,采用了球面最简相径采样规则改进容积卡尔曼滤波,并应用于SINS/DVL组合导航系统中。通过数学平台仿真验证了5阶球面最简相径容积卡尔曼滤波方法有效性,仿真结果表明:该方法能够有效提高SINS/DVL组合导航系统的精度,且稳定性好。

关键词：组合导航非线性系统球面最简相径容积卡尔曼滤波

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一种新型自适应模型预测组合滤波在在线标定中的应用

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中国惯性技术学报 2017年第6期25卷 713-718页

作者：徐晓苏吴梅张涛李瑶王捍兵微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

为了提高捷联惯性导航系统在线标定的精度和实时性,根据模型预测滤波算法和Sage_Husa自适应卡尔曼滤波算法的优点,提出了一种新的自适应模型预测组合滤波算法。该算法首先利用模型预测滤波算法估计出系统模型误差,并对系统状态方程实时... 详细信息

为了提高捷联惯性导航系统在线标定的精度和实时性,根据模型预测滤波算法和Sage_Husa自适应卡尔曼滤波算法的优点,提出了一种新的自适应模型预测组合滤波算法。该算法首先利用模型预测滤波算法估计出系统模型误差,并对系统状态方程实时修正,以减小系统模型误差对导航精度的影响;然后利用简化的自适应滤波算法对量测噪声在线调整,修正噪声统计特性,以提高滤波精度。将提出的算法进行在线标定仿真实验,并与传统的卡尔曼滤波在线标定算法进行比较,结果表明,提出的自适应模型预测组合滤波算法能有效完成在线标定,且标定精度和收敛速度均优于传统方法。

关键词：模型预测滤波 Sage-Husa自适应卡尔曼滤波在线标定噪声统计特性

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未知纬度的捷联惯导系统晃动基座自对准方法（英文）

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中国惯性技术学报 2017年第3期25卷 281-288页

作者：吕维维程向红微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

传统捷联惯导系统晃动基座对准方法中,一般要求提供当地准确的地理纬度信息,如果给定的纬度存在误差,会对初始对准精度造成影响。针对纬度未知情况下的晃动基座对准问题,提出了利用三个不同时刻的重力视运动向量的运算进行对准的方法,... 详细信息

传统捷联惯导系统晃动基座对准方法中,一般要求提供当地准确的地理纬度信息,如果给定的纬度存在误差,会对初始对准精度造成影响。针对纬度未知情况下的晃动基座对准问题,提出了利用三个不同时刻的重力视运动向量的运算进行对准的方法,推导了三矢量定姿对准的基本原理。针对含有随机噪声的加速度计测量值构造的重力视运动向量会导致向量运算时出现共线向量的问题,设计了一种基于平均权重系数的自适应卡尔曼滤波器,能在未知动态环境下有效去除加速度计随机噪声,提高对准精度。仿真和试验结果表明,该方法可在纬度未知条件下完成捷联惯导系统晃动基座下的自对准并估计出纬度值,对准精度可达惯性器件误差所决定的对准极限精度。

关键词：未知纬度重力视运动平均权重系数自适应卡尔曼自对准

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