惯导系统

摘要： 方位陀螺漂移是影响车载旋转调制惯性导航系统(RINS)精度的重要因素。针对长期使用中方位陀螺温度漂移模型逐渐失效而导致补偿效果下降的情况,提出了一种基于遗忘因子最小二乘的车载RINS方位陀螺温度漂移模型在线修正方法。利用车载实验中停车阶段的速度作为量测,通过Kalman滤波器对方位陀螺漂移进行估计,之后采用遗忘因子最小二乘对陀螺漂移模型进行在线修正。仿真结果表明所提出的方法可以对陀螺漂移模型进行有效修正。车载导航试验表明,车载RINS系统工作一年以上的时间后,利用所提方法对初始的漂移模型修正后,导航过程最大径向位置精度可提升78%,验证了所提出的方法的有效性。

摘要： 考虑到火星探测任务着陆过程动态变化大,稀薄大气环境下开伞会对探测器产生剧烈晃动,为此天问一号探测器研制了一套高动态着陆惯导系统,从硬件产品、使用时序到导航算法方面均进行了针对性设计,以适应着陆过程中的高动态环境。此外,为验证天问一号探测器高动态着陆惯导系统的性能,设计了模拟火星开伞工况的火箭弹高空开伞试验,结果表明该高动态着陆惯导系统的设计满足火星探测任务需求。

摘要： 针对1 n mile/100 d甚至更高精度的长航时惯性导航定位需求,分析并指出了传统地球自转角速度模型参数的不足之处。根据天文学中的岁差、章动和日长变化等相关模型,推导了求解精确的地球自转角速度的方法,给出了传统地球自转角速度模型误差的表达式,对惯导系统误差传播方程进行了修正。开展了长航时高精度惯性导航误差仿真验证,结果显示,传统的地球自转角速度模型误差会引起0.1 n mile/100 d的纯惯性定位误差,但经过修正后误差可降低60%以上,仿真结果验证了所描述的误差传播方程的正确性。

摘要： 以淮河能源控股集团煤业分公司顾桥煤矿(以下简称“顾桥煤矿”)1613(3)智能综采工作面为例,介绍了该智能化综采工作面建设实现的功能及其智能化生产模式,对建设过程中涉及的采煤机、液压支架控制及智能割煤工艺等关键技术进行了研究。在引入成熟的SAM型综采自动化系统的基础上,采煤机采用光纤复合电缆与5G相结合的通讯方式,实现综采工作面惯导系统数据传输高效稳定,为自动找直创造条件;基于现场地质条件较为复杂的实际,优化了综采工作面中部回采工艺流程,实现综采工作面液压支架自动跟机移架;基于现场设备布置及具体动作,优化采煤机在端头部分的运行策略,实现端头“三角煤”区域采煤机自动运行和液压支架自动跟机。针对现场应用效果,提出了加强两端头煤壁支护钢带和锚杆的拆除及拾取工艺、增强回采工艺与围岩的耦合程度、提高视频识别准确性、加强液压支架调控与围岩耦合程度、增强液压支架姿态调整适应性等4项智能化综采工作面建设亟需解决的问题。

摘要： 针对舰船上配置的2套或多套惯导系统,本文设计的阻尼方式能够起到提升精度指标要求,更好地调整阻尼处理所用时限、宽容外来速度偏差的目的.这是根据惯导特性,分析原有的阻尼方式的基础上,全新设计的一套方法.对各类误差和阻尼的关系进行了比较分析,利用仿真模拟,较好地对2套或多套阻尼进行误差结果比较,从而对新设计的阻尼方案有了进一步的验证.

摘要： 长江江苏段过江通道、跨江电缆、码头等设施日益增多,建设规模趋于大型化,附近水域测量时GNSS信号遮挡严重,常造成定位信号丢失干扰。本文研究中将低成本中等精度惯性导航系统接入,使用内插和姿态融合算法,辅助精准定位。测量时船舶动态吃水难以得到,文中提出了在换能器附近安装压力式水位计,可实时获取船舶动态吃水。通过两种传感器的结合,组成一套低成本复杂环境下的高精度单波束测深系统,经测试符合精度要求,具有一定推广性。

摘要： 长江江苏段过江通道、跨江电缆、码头等设施日益增多,建设规模趋于大型化,附近水域测量时GNSS信号遮挡严重,常造成定位信号丢失干扰.本文研究中将低成本中等精度惯性导航系统接入,使用内插和姿态融合算法,辅助精准定位.测量时船舶动态吃水难以得到,文中提出了在换能器附近安装压力式水位计,可实时获取船舶动态吃水.通过两种传感器的结合,组成一套低成本复杂环境下的高精度单波束测深系统,经测试符合精度要求,具有一定推广性.

摘要： 针对视觉SLAM系统受到动态环境影响而定位精准度低的问题,提出了基于AGV的复杂场景视觉SLAM惯导系统设计.以AGV为核心结构设计硬件总体架构,使复杂无线通信与数据交互,并在执行完二维码的定位以及导航任务后,通过接收器接收路径规划信息.应用激光雷达接收信号源,保证在动态环境下也具有良好的测距效果.设计融合人工信标的多目SLAM算法,依据AGV驱动功能,解算SLAM惯导系统姿态.由实验结果可知,该系统无论在静态环境下还是在运动环境下,都具有精准的定位效果.

摘要： 在现有惯导/卫星组合导航系统的基础上,为了进一步提升导航系统的鲁棒性,在不增加硬件基础上,利用构建的弹道模型,提出了一种惯导/卫星/弹道多源导航方案.该方案首先构建弹道模型得到炮弹的飞行轨迹,通过弹道解算得到弹丸的瞬时姿态、速度以及位置等信息;其次,当检测到卫星信号失常时,将弹道解算得到的位置、速度信息作为卡尔曼滤波的观测量,对导航状态量进行修正;再次,每隔一定时间以当前修正后状态量作为初始量,重新构建弹道,重复上述滤波过程.仿真验证结果表明,该方案在卫星信号不同状况下都可以较好地约束导航误差,得到较为精确的导航定位数据.

摘要： 针对惯导系统结构拓扑优化问题,提出了一种考虑多工况组合和等效边界处理的优化方法.以惯导系统结构件为研究对象,梳理了不同结构件的载荷工况;以刚度最大为 目标函数,以体积分数、结构频率和最大变形等作为约束条件,研究了变密度拓扑优化方法;以某惯导系统的盖板、惯性台体和外壳体3个结构件为例,进行了优化方法验证.结果表明,与传统设计相比,在满足系统刚度、频率及动态特性的前提下,优化后的3个结构件质量分别减小18.3％、22.6％和18.0％,整体质量减小18.7％,实现了惯导系统结构的轻量化设计.

摘要： 为提高惯导系统测控软件标准化、组件化、通用化程度及开发效率,对测控软件通用开发平台技术进行了研究;在分析惯导系统测试需求的基础上,设计了软件平台体系结构,对软件平台框架的功能、组件和插件的设计、平台中的状态机模型、平台的可扩展性等进行了详细阐述;最后通过实例描述了利用软件平台开发测控软件的开发模式,以可视化组态方式设计开发测控软件的过程表明,软件平台具有很强的通用性,采用软件平台开发测控软件可大幅提高测控软件的开发效率及其标准化、组件化、通用化程度.

摘要： 为了对存贮的平台惯导系统进行选择使用和性能评判，需要对每个惯导系统标定参数重复性进行当前或未来时间点的区间预测，考虑到每个惯导系统历次标定参数重复性具有不同参数的分布特性和批次惯导系统在相同的存贮寿命阶段标定参数重复性具有相同参数的分布特性，提出了基于Bootstrap方法的加权组合区间预测方法，给出了1 σ预测区间的上、下界均值。将该方法应用于平台惯导系统关键标定参数加速计零偏的重复性区间预测，表明该方法不仅具有良好的短期区间预测效果，而且依据预测区间的长度对平台惯导重复性性能评判也具有很好的应用价值。

摘要： 为了提高高维数据聚类精度，提出了一种基于数据分布规律的K-means聚类方法。新的聚类方法通过K-means聚类粗略寻找高维数据分布规律，提取每一类每一维数据方差，构造不同的自适应因子对聚类数据进行综合K-means聚类精度校正。采用UCI标准数据进行仿真验证，仿真结果表明该算法具有很高的聚类精度，最后将所提出方法应用于平台惯导系统标定数据聚类中，计算结果表明该方法可以很好的对加速度计标定数据进行聚类和评价，具有较好的实际应用价值。

摘要： 主要对传统航空摄影测量及现代航空摄影测量的优缺点进行了简单的比较，同时介绍了惯导系统（IMU+DGPS）辅助数码摄影+像素工厂在现代航空摄影测量中的应用情况。

摘要： 本文针对车载捷联惯导在对准过程中易受发动机震动、阵风扰动以及人员活动等诸多外界因素干扰,就平台扰动下的惯性器件输出、粗对准和精对准展开分析.通过理论和仿真相结合,研究了平台扰动对车载捷联惯导初始对准的影响机理,并对下一步初始对准相关技术及试验提出建议.综合载体平台扰动对惯性器件输出、惯导粗对准及精对准的影响分析可知:无论是捷联惯性导航系统还是平台式惯性导航系统，由于载体平台扰动会引入有害信号，使得信号源受“污染”，致使器件的信噪比下降，从而影响粗对准和精对准的速度和精度，造成定向性能的降低;鉴于载体平台扰动对惯导系统初始对准的显著影响，应综合基座静止和扰动两种状态下的定向性能试验，全面、准确地评估被试惯导的定向性能;惯导系统作为火控分系统以及整个武器系统的核心部件，在鉴定试验过程中，应结合系统反应时间、系统反应能力等整体性能指标对惯导性能进行评价。

摘要： 为了更好地解决非线性系统的状态估计问题,各种新型的滤波算法不断出现.容积卡尔曼滤波是一种基于spherical-radial cubature准则的确定性采样滤波器.本文从贝叶斯递推估计的角度出发,推导出了容积卡尔曼滤波器,并将其应用于惯导系统的大失准角初始对准.通过仿真,与EKF和UKF进行了对比,结果验证了该算法的有效性.

摘要： 姿态精度是惯导系统的一项重要指标,决定了飞机的姿态基准精度。平台式惯导系统姿态精度包括两方面的内容：本轴的输出精度和交轴影响误差。目前的姿态精度、本轴输出精度一般能满足指标要求,但交轴误差比较大。针对一套交轴误差较大的惯性导航系统,通过试验测试其交轴误差,分析其交轴误差大产生的原因,并提出了解决措施。

摘要： 结合国内惯导系统测试设备的现状,介绍了某型惯导系统自动测试系统的研制背景、设计要求、设计思想、硬件结构、软件设计、技术难点及应用情况。该系统已研制成功,具有自动测试、检测覆盖率高、故障智能判定、易操作、成本低等特点。

摘要： 航空母舰作为舰载机在海上的活动平台,其能否真正体现出作战力,关键看是否具备让舰载机快速成功起飞与降落的能力.为了保证舰载机在甲板上着舰的安全性和着舰效率,本文以GNSS/INS/摄影组合导航的信息融合理论为研究目标,从多系统组合实现的基础层面和整体定位定姿性能层面进行研究.主要研究了当卫星导航不可用时,由摄影定位的结果对惯导误差进行修正,以达到系统高精度、高可靠性以及高数据刷新率的目的.针对惯导与摄影数据采样率周期不同步问题,采用多速度卡尔曼滤波方法进行滤波处理.最后通过仿真验证多速率EKF滤波算法下INS/摄影组合系统的定位定姿精度,对基于此多系统的飞行器着陆/着舰的可行性进行了一定的分析.

摘要： 航空母舰作为舰载机在海上的活动平台,其能否真正体现出作战力,关键看是否具备让舰载机快速成功起飞与降落的能力.为了保证舰载机在甲板上着舰的安全性和着舰效率,本文以GNSS/INS/摄影组合导航的信息融合理论为研究目标,从多系统组合实现的基础层面和整体定位定姿性能层面进行研究.主要研究了当卫星导航不可用时,由摄影定位的结果对惯导误差进行修正,以达到系统高精度、高可靠性以及高数据刷新率的目的.针对惯导与摄影数据采样率周期不同步问题,采用多速度卡尔曼滤波方法进行滤波处理.最后通过仿真验证多速率EKF滤波算法下INS/摄影组合系统的定位定姿精度,对基于此多系统的飞行器着陆/着舰的可行性进行了一定的分析.

摘要： 本发明属于惯导技术，具体公开一种基于惯导/DVL/USBL组合的惯导误差估计方法，包括同步采集惯导的位置和速度、DVL的速度、USBL的位置等测试数据，并设计三个通过经典Kalman滤波实现的滤波器的配合：采用子滤波器1实现惯导/DVL组合、采用子滤波器2实现惯导/USBL组合，采用主滤波器，获得惯导误差的高精度估计；从而实现了高环境适应性，低位置累计误差的惯导误差估计方法。

摘要： 本申请实施例提供了一种视觉惯导设备的位姿跟踪方法、装置及视觉惯导设备，由于在纹理稀疏的特殊场景下，当前帧的视觉约束关系相对较弱，上一帧对应的设备位姿会受惯性约束关系影响较大，本申请实施例中，除了当前帧中特征点与三维地图中地图点对应的第一视觉约束关系、当前帧与上一帧之间的惯性约束关系和上一帧之前的历史帧对上一帧的先验约束关系以外，还需利用上一帧中特征点与三维地图中地图点对应的第二视觉约束关系，以增大上一帧历史观测的实际影响，令其在当前帧优化时的波动较小，提高了纹理稀疏场景下的设备位姿跟踪精度。

摘要： 本实用新型公开一种惯导测试机构及惯导测试装置，惯导测试机构包括支架、连接结构以及安装结构，惯导安装在支架上，支架的相对两端分别设置有两个连接臂，各连接臂的外周均设置多个齿状结构；连接结构包括左连接件和右连接件，左连接件设置有连接孔，一连接臂可拆卸地穿过连接孔；右连接件设置有承接部，承接部形成有凹槽，另一连接臂搭设于承接部；安装结构包括安装板和安装块，左连接件和右连接件的底部均与安装板连接，安装块的一侧连接有安装柱，安装柱的外周设置多个齿状结构，安装板形成有安装孔，安装柱可拆卸地穿过安装孔。本实用新型中，可以对支架进行两个方向的旋转调整角度，进行多角度的测试，使测试数据更加全面。

摘要： 本实用新型提供了一种捷联激光惯导内台体及捷联激光惯导，涉及捷联激光惯导技术领域，包括框体、底板、第一隔板和第二隔板；第一隔板平行于框体的一侧面设置；第二隔板与第一隔板垂直交叉设置；第一隔板和第二隔板将框体的内腔分隔为第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，第三隔板和第四隔板将第二腔体分隔为用于容纳第三个激光陀螺仪的第五腔体以及用于容纳三个加速度计的第六腔体。本实用新型提供的捷联激光惯导内台体，实现了三个激光陀螺仪位置的合理分布，并将三个加速度计集中设置于框体的中心位置，提高了内台体数据测量的精准度，并充分了利用了框体内的空间，有效的缩小了内台体的占用空间，使其结构更为紧凑，适用性更强。

摘要： 本发明公开一种惯导在轨的对准方法，适用于空天地一体化飞行器，该方法包括以下步骤：根据飞行器惯导的加表数据、GNSS速度信息判断空天地一体化飞行器处于在轨状态；利用惯导系统接收到的星敏感器信息、GNSS信息和与惯导解算的姿态、速度和位置信息构造滤波量测量，通过卡尔曼滤波器完成飞行器在轨的姿态、速度和位置初值的装订；同时对空天地一体化飞行器惯导系统在轨对准故障机制进行分析，给出判断阈值。本发明有效解决了空天地一体化飞行器光纤惯导系统入轨初始姿态、速度和位置的确定问题，且提供故障判断机制，对准精度高，工程易于实现。

摘要： 本发明公开了一种指定惯导位置精度的捷联惯导系统误差模型仿真方法，包括：1)实时获取更高精度的惯性加速度信息和飞行器航迹信息；2)根据上述获取的飞行器航迹信息，模拟仿真飞行器惯性器件的加速度信息；3)建立捷联惯导系统误差模型，建立指定惯导位置精度与惯性器件随机误差系数模型；4)设计软件程序，实现多套惯导系统的误差输入；5)根据捷联惯导系统误差方程实时解算得到捷联惯导系统的误差特性曲线，用以进行惯性器件误差模型的确定和捷联惯导系统的选型。本发明通过指定的惯导位置精度，设置不同的惯性导航器件的随机误差系数以及捷联惯导系统初始误差进行捷联惯导系统误差仿真达到逼近真实捷联惯导系统位置误差的目的。

摘要： 本发明提供了一种惯导系统的校正方法及惯导系统，根据惯导系统的温度敏感度建立温度关系模型；根据惯导系统的磁力敏感度建立磁力关系模型；获取惯导系统的结构三维图，并在模拟系统中为结构三维图施加预设温度得到安装误差；根据温度关系模型、磁力关系模型、结构三维图及安装误差得到误差模型；根据误差模型得到补偿函数，根据补偿函数对所述惯导系统的测量数据进行补偿；本发明保证了最终根据通过误差模型所得到的补偿函数进行补偿时的补偿效果，结合结构上对热源电源模块和光源盒的隔离，进一步减小了可能产生的温度大幅变化，减小外部环境对惯导系统测量结果的影响。

摘要： 本发明提供了一种惯导系统及其设计方法、惯导方法，所述系统包括设置在惯导板上的IMU、微控制器和接收机，所述IMU将获取的加速度、陀螺仪和磁力计信息发送给所述微控制器，所述接收机将获取的卫星原始数据发送给所述微控制器，所述微控制器对接收的数据进行处理，得到导航信息。本发明的惯导系统将IMU、接收机和微控制器三部分均放置在惯导板上，大大缩小整个惯导系统的体积，且微控制器选用单片机，替代现有技术中的FPGA和DSP组件，简化硬件电路设计，减小焊接难度，提高硬件成品率，降低成本，且进一步缩小体积。

摘要： 本发明公开一种惯导在轨的对准方法，适用于空天地一体化飞行器，该方法包括以下步骤：根据飞行器惯导的加表数据、GNSS速度信息判断空天地一体化飞行器处于在轨状态；利用惯导系统接收到的星敏感器信息、GNSS信息和与惯导解算的姿态、速度和位置信息构造滤波量测量，通过卡尔曼滤波器完成飞行器在轨的姿态、速度和位置初值的装订；同时对空天地一体化飞行器惯导系统在轨对准故障机制进行分析，给出判断阈值。本发明有效解决了空天地一体化飞行器光纤惯导系统入轨初始姿态、速度和位置的确定问题，且提供故障判断机制，对准精度高，工程易于实现。

摘要： 本发明涉及一种增强谐振陀螺惯组传热途径的柔性导热板及谐振惯导系统，导热板由两端刚性端子和中间柔性金属带构成；两端刚性端子均为L形弯板结构，刚性端子材料选用紫铜板；中间柔性金属带由平行设置的多根金属条在两端连接构成，中间柔性金属带材质选用紫铜箔；中间柔性金属带的两端部与两端刚性端子分别通过面接触，并通过螺钉固定连接；一端的刚性端子为冷端端子，用于与谐振惯导系统的惯性组合件台体的上端面接触并固定连接；另一端的刚性端子为热端端子，用于与谐振惯导系统的底座上端面接触并固定连接。本发明有效解决了半球谐振系统的散热需求。