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第七届中国航空科学技术大会

作者：蒋超崔玉伟刘文金航空工业西安飞行自动控制研究所飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室

为解决任务需要到装备需求之间的映射关系模糊、约束不强的问题,提出一种复杂任务结构建模与仿真方法。本文以美国国防部体系结构框架DoDAF为理论基础,结合EA体系架构建模工具,以空中编队自动防撞任务为例,从任务需求出发,基于DoDAF任... 详细信息

为解决任务需要到装备需求之间的映射关系模糊、约束不强的问题,提出一种复杂任务结构建模与仿真方法。本文以美国国防部体系结构框架DoDAF为理论基础,结合EA体系架构建模工具,以空中编队自动防撞任务为例,从任务需求出发,基于DoDAF任务视点构建了OV-1空中编队防撞的高层概念视图、OV-2作战资源流表述视图、OV-5b作战活动描述视图、OV-6b作战状态转换视图、OV-6c作战时序描述结构模型,推演了空中编队自动防撞任务的实现要素及其运行策略,并通过STK仿真进行了演示与验证评估。结果表明:基于DoDAF的体系结构设计能够显性化地从不同侧面描述任务呈现所需要节点之间的信息交互关系,更清晰地描述作战场景下的需求,为后续装备需求提供决策参考。

关键词： DoDAF 作战体系任务建模仿真推演

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基于碱金属磁力仪的铷原子横向弛豫时间测量方法

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中国惯性技术学报 2021年第4期29卷 496-501页

作者：岳亚洲雷兴曹耀辉李俊刘元正明泽额尔顿飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室西安710065 西安飞行自动控制研究所西安710065

原子气室是核磁共振陀螺核心部件,微小尺寸气室工作原子之间碰撞以及Rb原子与气室内壁的碰撞会导致Rb原子的横向弛豫时间大幅降低,限制惰性气体共振信号幅值及陀螺精度的提升。传统的三种弛豫时间测量方法均需要高频激励磁场,操作复杂... 详细信息

原子气室是核磁共振陀螺核心部件,微小尺寸气室工作原子之间碰撞以及Rb原子与气室内壁的碰撞会导致Rb原子的横向弛豫时间大幅降低,限制惰性气体共振信号幅值及陀螺精度的提升。传统的三种弛豫时间测量方法均需要高频激励磁场,操作复杂且精度低。针对上述问题,在分析传统横向弛豫时间测量方法的基础上,提出基于铷原子磁力仪的横向弛豫时间测量方法。搭建数理模型对方案进行可行性验证,测量误差小于0.4‰。在实验中,对三支充气参数不同的气室的横向弛豫时间进行测量,测量显示组间误差小于6.8‰。与自由感应衰减方法测量结果相比,两者差别不超过5%,且操作更为简单。理论仿真和实验结果均表明所提出的方法能准确测量气室内铷原子横向弛豫时间,为核磁共振陀螺气室参数优化提供了工程化测量方法.

关键词：核磁共振陀螺仪碱金属磁力仪原子气室横向弛豫时间

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基于GPS-惯性数据的激光大气数据系统标定方法

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中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 308-313页

作者：李彬雷宏杰岳亚洲周原田哲铭乔金良中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所西安710065 飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室西安710065

激光大气数据系统由于系统测量精度较高以及测量区域范围较大,目前尚无有效的高精度标定手段。针对这一问题,提出一种直线折返测速法,可以消除大气中风速的影响,将消除风速影响后的空速数据与GPS-惯性组合导航系统测量的地速数据进行对... 详细信息

激光大气数据系统由于系统测量精度较高以及测量区域范围较大,目前尚无有效的高精度标定手段。针对这一问题,提出一种直线折返测速法,可以消除大气中风速的影响,将消除风速影响后的空速数据与GPS-惯性组合导航系统测量的地速数据进行对比分析,以评价激光大气数据系统真空速测量性能。分析了所提方法的各类测量误差以及理论极限精度。飞行实验结果表明,所提方法测量精度优于0.5 m/s,接近理论误差极限,可以用来标定激光大气数据系统,为激光大气数据系统标定技术的发展和应用提供参考。

关键词：激光大气数据系统空速组合导航系统标定

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半球谐振陀螺四次谐波质量调平方法

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中国惯性技术学报 2023年第6期31卷 601-610页

作者：胡强岳亚洲曹诗音陈彤阳杨雨恒滕霖中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所西安710065 飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室西安710065

半球谐振陀螺关键指标频率裂解值直接影响陀螺性能,需要通过调平降低半球谐振子环向质量分布四次谐波分量,从而获得极小的频率裂解值。针对上述需求,分析半球谐振子环向质量不均匀分布情况,指出四次谐波质量是频率裂解产生的主因,建立... 详细信息

半球谐振陀螺关键指标频率裂解值直接影响陀螺性能,需要通过调平降低半球谐振子环向质量分布四次谐波分量,从而获得极小的频率裂解值。针对上述需求,分析半球谐振子环向质量不均匀分布情况,指出四次谐波质量是频率裂解产生的主因,建立半球谐振子频率裂解值与四次谐波质量的关系,分析频率裂解值对陀螺性能的影响。仿真研究半球谐振子质量去除位置与频率裂解的关系,给出调平方法。针对裸半球谐振子设计化学调平方法并完成实验,实现频率裂解值由2380.7mHz降低至7.2mHz;设计离子束调平方法并完成实验,实现频率裂解值由89.9mHz降低至1.4mHz;针对镀膜后装配的半球谐振子,设计离子束调平方法,实现频率裂解值由9.96mHz降低至0.15mHz,优于导航级半球谐振陀螺要求的0.5mHz。

关键词：半球谐振陀螺半球谐振子调平化学离子束全角模式控制电路

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激光大气运动参数测量技术研究进展及展望(特邀)

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光子学报 2022年第4期51卷 1-15页

作者：岳亚洲李彬雷宏杰中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所西安710065 飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室西安710065

飞机大气运动参数(如空速、迎角、侧滑角等)由传统机载大气数据系统测量得到,传统大气数据系统存在测量失灵、空速管结冰等诸多性能缺陷,已不能满足现代飞机对机动性、可靠性、安全性、舒适性、经济性等性能要求,为克服传统大气数据系... 详细信息

飞机大气运动参数(如空速、迎角、侧滑角等)由传统机载大气数据系统测量得到,传统大气数据系统存在测量失灵、空速管结冰等诸多性能缺陷,已不能满足现代飞机对机动性、可靠性、安全性、舒适性、经济性等性能要求,为克服传统大气数据系统的缺陷,国外率先开展了激光方法测量大气运动参数。本文介绍了激光大气运动参数测量技术的原理及实现的两种技术方案,综述了激光大气运动参数测量技术在大气运动参数精确测量、传统大气数据系统飞行校准、飞机前方风切变、湍流的探测识别等方面的应用情况。最后对激光大气运动参数测量技术未来发展趋势以及量子技术的应用进行了展望。

关键词：大气数据系统光学大气数据系统大气运动参数激光多普勒雷达大气数据校准风切变湍流

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SINS任意失准角无奇异快速传递对准

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宇航学报 2018年第10期39卷 1127-1133页

作者：崔潇秦永元严恭敏周琪西北工业大学自动化学院西安710129 西安飞行自动控制研究所西安710065 飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室西安710065

针对战术级捷联惯导系统(SINS)任意失准角下的快速传递对准,提出一种直接姿态矩阵线性矩阵卡尔曼滤波的传递对准算法。首先,利用姿态矩阵描述姿态,将传统大、小失准角条件下的强非线性、线性滤波对准问题统一转化为一个线性滤波问题;然... 详细信息

针对战术级捷联惯导系统(SINS)任意失准角下的快速传递对准,提出一种直接姿态矩阵线性矩阵卡尔曼滤波的传递对准算法。首先,利用姿态矩阵描述姿态,将传统大、小失准角条件下的强非线性、线性滤波对准问题统一转化为一个线性滤波问题;然后,采用矩阵形式卡尔曼滤波对状态进行估计,得到一种线性矩阵滤波对准算法,可以在任意失准角、无初值条件下完成对准;最后,推导姿态矩阵正交约束条件下滤波算法的最优实现。仿真结果表明,算法适用于任意失准角下的传递对准,在摇摆运动下,可以在10 s内完成快速传递对准,水平精度达到0. 02°(误差均方根)以内,航向精度达到0. 03°(误差均方根)以内。

关键词：传递对准失准角正交约束矩阵卡尔曼滤波

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基于矩阵卡尔曼滤波的捷联惯导初始对准算法

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中国惯性技术学报 2018年第5期26卷 585-590页

作者：崔潇秦永元严恭敏周琪西北工业大学自动化学院西安710129 西安飞行自动控制研究所西安710065 飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室西安710065

针对捷联惯导系统大失准角晃动基座条件下的初始对准问题,提出了一种基于矩阵卡尔曼滤波的抗干扰自对准算法。该方法将传统大失准角非线性对准问题,简化为确定初始时刻姿态的线性矩阵卡尔曼滤波估计问题。借鉴惯性系REQUEST算法,将重力... 详细信息

针对捷联惯导系统大失准角晃动基座条件下的初始对准问题,提出了一种基于矩阵卡尔曼滤波的抗干扰自对准算法。该方法将传统大失准角非线性对准问题,简化为确定初始时刻姿态的线性矩阵卡尔曼滤波估计问题。借鉴惯性系REQUEST算法,将重力矢量在惯性系下的投影作为量测,利用K矩阵在对准过程中为常值特性,以其作为待估计的状态可避免系统模型误差和初始误差的影响,同时避免了传统方法对失准角大、小的假设,也不再区分粗、精对准过程,适用于任意姿态、无初值条件下的对准。在发动机振动及外界扰动条件下进行了四个方位的对准试验,试验表明,对于导航级惯导系统,算法可在5 min内完成初始对准且统计方位均方差小于3'(1σ),略优于传统算法。

关键词：初始对准 REQUEST算法 K矩阵矩阵卡尔曼滤波

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惯性信息辅助的卫星导航欺骗检测技术

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中国惯性技术学报 2013年第3期21卷 336-340,353页

作者：李四海刘洋张会锁张晓冬西北工业大学自动化学院西安710129 飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室西安710065 西安飞行自动控制研究所西安710065

针对转发式卫星欺骗信号传播方向同真实卫星信号的差异,提出一种在惯性信息辅助下,利用载波相位双差观测量进行欺骗信号检测的技术。根据转发式欺骗的特点,推导欺骗条件下的载波相位双差观测方程。利用INS提供的姿态信息,建立载波相位... 详细信息

针对转发式卫星欺骗信号传播方向同真实卫星信号的差异,提出一种在惯性信息辅助下,利用载波相位双差观测量进行欺骗信号检测的技术。根据转发式欺骗的特点,推导欺骗条件下的载波相位双差观测方程。利用INS提供的姿态信息,建立载波相位双差与接收机天线基线矢量的关系。将载波相位双差观测值和预测值的差值作为欺骗检测的检验统计量。从故障检测的角度进行检测概率分析,当载波相位双差预测值达到0.3周时,假定虚警概率为0.01,可在单个测量历元内到达99.99%的检测概率。最后通过仿真分析验证了惯性信息辅助下欺骗信号检测的有效性。

关键词：转发式欺骗惯性信息载波相位双差故障检测

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Y波导温致半波电压特性对谐振式光纤陀螺的影响

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应用光学 2024年第2期45卷 461-466页

作者：苏政澄李俊吴凡蓝士祺闫博西安飞行自动控制研究所飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室陕西西安710076

针对基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺(resonant fiber optic gyroscope, RFOG)中Y波导调制器半波电压的温度影响,开展了Y波导温致半波电压特性对谐振式光纤陀螺影响的研究。建立了Y波导温致半波电压特性对基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺系... 详细信息

针对基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺(resonant fiber optic gyroscope, RFOG)中Y波导调制器半波电压的温度影响,开展了Y波导温致半波电压特性对谐振式光纤陀螺影响的研究。建立了Y波导温致半波电压特性对基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺系统标度因素的影响规律模型,模型表明:Y波导调制器的温致半波电压特性会导致基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺系统的标度因素发生变化。搭建了用于宽谱光源的Y波导调制器半波电压测试系统,系统测试精度达1 mV。实验测试了全温范围内Y波导的温致半波电压特性在基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺系统中的影响,测试结果表明:Y波导调制器的半波电压与温度呈线性负相关;Y波导调制器的温致半波电压特性导致基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺系统的标度因素的最大相对变化误差为1 266.01×10^(-6)。

关键词： Y波导调制器谐振式光纤陀螺宽谱光温度半波电压

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空间矢量调制矩阵式变换器谐波的研究

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系统仿真学报 2010年第A01期22卷 111-113页

作者：李孟任杰刘元度飞行自动控制研究所飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室西安710065

以间接空间矢量调制法为例,简要叙述了矩阵式变换器空间矢量调制策略的基本原理。在此基础上,首次提出"扇区谐波"的概念,给出了其基波分量的数学表示式,并对空间矢量调制策略带来的这种特有谐波作了量化分析,给出了数值计算... 详细信息

以间接空间矢量调制法为例,简要叙述了矩阵式变换器空间矢量调制策略的基本原理。在此基础上,首次提出"扇区谐波"的概念,给出了其基波分量的数学表示式,并对空间矢量调制策略带来的这种特有谐波作了量化分析,给出了数值计算的结果和它的性质。

关键词：矩阵式变换器空间矢量调制扇区谐波

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