微惯性测量组合论文-阮卫,张秦南,迪玉茹,国琳娜,王立文

微惯性测量组合论文-阮卫,张秦南,迪玉茹,国琳娜,王立文

导读:本文包含了微惯性测量组合论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:惯性测量组合,标定,卡尔曼滤波,陀螺常值漂移

微惯性测量组合论文文献综述

阮卫,张秦南,迪玉茹,国琳娜,王立文[1](2019)在《一种惯性测量组合陀螺常值漂移外场标定方法》一文中研究指出针对惯性测量组合(IMU)外场标定问题,文中提出一种IMU陀螺常值漂移3位置外场标定方法。在静基座条件下,先利用二次对准技术测出产品的姿态角,再利用卡尔曼滤波估计北向陀螺漂移,结合3个位置的姿态角和北向陀螺漂移,再利用最小二乘法对陀螺漂移进行求解。仿真结果表明,该标定方法简单易行,无需转台,能够对陀螺常值漂移进行有效估计。(本文来源于《水下无人系统学报》期刊2019年04期)

柳华光,张魁,黄杰[2](2018)在《MEMS惯性测量组合失效分析》一文中研究指出MEMS惯性测量组合是制导系统的关键部件,其失效将给整个系统带来严重的后果。针对某一MEMS惯性测量组合的失效现象,列出失效故障树,准确地定位了失效部位,最后分析了其失效原因。对分析过程进行了详细描述,以期对同类产品开展失效分析工作提供借鉴作用。(本文来源于《电子质量》期刊2018年12期)

陈映秋,旷俭,牛小骥,李由,高柯夫[3](2018)在《基于车轮安装惯性测量单元的车载组合导航》一文中研究指出微电子机械系统惯性测量单元(MEMS-IMU)因其精度低且温度敏感性大,以及传统安装方式通常存在航向角不可观等原因,在车载导航和轮式机器人应用场景中表现为定位误差迅速累积。为解决上述问题,设计了一种将MEMS-IMU安装在载体车轮中心的导航方案。利用MEMS-IMU与车轮一起旋转的运动特性,提取出运动速度信息,并结合运动约束构造了叁维速度观测信息,从而改善最终的组合导航性能。该方案从安装方式和算法设计层面取代了对里程计传感器的依赖。基于轮式机器人的实测结果表明,该方案的平面定位误差(均方根值)相比于传统安装MEMS-IMU的导航方案降低了58.53%,相比于传统MEMS-IMU和里程计组合导航方案降低了29.67%。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2018年06期)

于恩宁[4](2018)在《激光捷联惯性测量组合故障诊断技术研究》一文中研究指出激光陀螺捷联惯性测量组合(简称激光惯组),相较于传统的机电式惯组而言,具有启动迅速、性能稳定、精度高、寿命长、标定参数稳定期长且成本低等优点,已经在航空、航天等相关领域被越来越广泛地应用。但它也有自身的局限性,激光惯组在研制、使用、测试、维护过程中也易出现陀螺参数、加速度计参数、机抖装置、稳频电压异常等问题。作为运载火箭与导弹等飞行器控制系统核心部件,其正常与否将直接影响飞行器的正常测试和发射,因此针对其故障的诊断也变得越来越重要。针对上述问题,以激光惯组测试工作流程为分析对象,研究了可能出现的多种典型故障模式,建立了激光惯组典型故障的故障树模型、激光惯组温度时序自回归模型(AR,Autoregressive Model)、基于支持向量机(SVM,Support Vector Machine)算法的激光陀螺脉冲故障诊断模型等,并基于LabVIEW开发了离线式激光惯组故障诊断专家系统,具体研究工作如下:1、在分析研究激光惯组的工作原理、组成结构、误差模型方程、典型测试流程等基础上,总结出了激光惯组在测试以及使用过程中出现的和可能出现的多种典型故障模式。2、综合故障树分析法(FTA,Fault Tree Analysis)、AR模型、SVM算法等多种方法,完成了激光惯组故障建模,确定了参数异常评价标准,形成了43条故障诊断规则,这些故障诊断规则构成了专家系统知识库。3、设计了离线辅助式激光惯组的总体故障诊断方案,基于LabVIEW软件平台,实现了温度监测时序模型故障诊断、位置和速率标定参数超差故障诊断等5个专家系统模块。经试验的检测、验证,专家系统工作正常,具备将激光惯组故障源定位到(惯性)器件级/(电路)板卡级范围的能力,并可根据故障模型提供适当的处理意见。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-10-01)

陈鑫麟[5](2018)在《中低精度光纤陀螺捷联惯性测量组合在弹标定技术研究》一文中研究指出对于弹载光纤陀螺惯性测量组合(以下简称“光纤惯组”),由于光电子器件老化、自然时效、结构件变形等因素的存在,惯性器件(包含光纤陀螺和石英挠性加速度计等)相关参数会随着时间发生变化,严重时会对导弹制导精度产生影响。当前常规做法是将光纤惯组从弹体中拆出进行定期标校,不可避免造成人力资源及维护成本增加的同时,影响战术武器战备值班时间及快速响应能力。本文针对拆弹工作复杂度高,工作量大的问题,结合弹体实际运动情况,提出了一种适用于中低精度光纤惯组的在弹标定方案。主要研究工作包含以下几个方面:1.基于惯性导航系统基本原理,对光纤惯组在弹标定系统展开误差分析。研究了在弹标定系统中惯性仪表误差的传播规律,简化了仪表误差模型,为合理设计在弹标定方案提供理论基础;结合捷联惯导基本原理,对在弹标定系统进行力学模型编排,并且推导了光纤陀螺惯导系统误差方程,为后续在弹标定滤波器设计奠定基础。2.从分立式标定方法入手,推导了光纤惯组各参数分立式标定估计方程,详细分析了测试设备及测试环境误差对分立式标定结果的影响;通过对主子惯导间以及子惯导内部时空不同步误差进行分析,建立了包含时空误差项在内的全标定参数滤波模型。结合量测新息自适应误差抑制方法以及基于转停状态的量测信息切换技术,设计了闭环Kalman滤波器。并通过迭代计算方式,提高了在弹标定结果精度。3.针对ADOP可观测度分析方法受到系统误差影响的问题,在详细分析其原理的基础上,通过重新建立系统状态方程和量测方程,完成了ADOP算法的改进,使其满足无偏性要求。针对小型弹运动特点及限制,提出了几种标定流程方案。之后使用改进ADOP可观测性分析方法对在弹标定方案进行分析,最终通过数学仿真方式,证明了改进ADOP可观测度分析方法在标定流程设计中的可行性,并确定了在弹标定方案。4.利用某型低精度光纤惯组,进行了多次模拟在弹标定试验,并与分立式标定试验结果进行对比。试验结论表明,二者标定结果精度相当,前者比后者所用时间大幅减少,并且在弹标定试验结果具有较好重复性。将两组标定结果分别补偿到光纤惯组中,依次进行静态纯惯导试验与动态跑车试验,两种标定结果补偿后导航精度相当。进而证明了在弹标定方案的可行性。本文研究表明,采用在弹标定技术,降低了传统分立式标定对测试设备精度的要求和试验环境的限制,在标定精度相当的前提下,试验所用时间大幅减少,本文的理论推导和试验验证结果都表明在弹标定技术的有效性、可行性,为后续相关工程应用奠定理论依据。(本文来源于《中国航天科技集团公司第一研究院》期刊2018-04-01)

周维正[6](2018)在《多信息冗余惯性测量组合重构研究》一文中研究指出捷联惯性测量组合(捷联惯组)是飞行器控制系统的重要单机设备之一。为确保航天飞行器能够安全可靠的执行预定任务,国内外型号均开展捷联惯性测量组合冗余设计研究来提升可靠性和精度。以往冗余捷联惯组的研究主要集中在最优冗余配置设计和故障检测方法上,本文对于多表冗余捷联惯组的故障后重构理论展开深度研究,研究目的是通过故障后捷联惯组的重构来提升可靠性和精度。本文对多表捷联惯组的数学模型、重构策略、奇偶校验残差补偿、快速重构切换理论、冗余捷联惯组导航解算架构等关键技术进行研究。主要工作包括以下几个方面:(1)针对以往研究的基础模型假设条件较理想的情况,对各表噪声异方差、相关性进行建模。采用马氏变换和酉变换双变换算法对冗余信息进行处理,其中马氏变换消除了噪声异方差和相关性,酉变换简化了冗余信息,并将冗余多表信息投影到信息量测空间和故障判断空间。考虑陀螺、加表的安装误差、常值偏差和标度因子误差等因素,建立冗余捷联惯组多表输出误差模型。对陀螺随机漂移进行分析和建模。提出两个重构参数指标。(2)研究了基于贝叶斯决策方法的重构策略,考虑野值的存在提出信息可靠度模型来反映信息的正确性。在精度最优的前提下,考虑误警率和漏警率带来的精度损失风险,利用先验信息构建重构决策模型。以精度作为收益函数,首先研究高低精度两传感器融合的贝叶斯决策模型;在双传感器基础上研究叁正交一斜置四表融合问题,分析斜置表信息参与融合的精度提升模型。根据所建立的决策模型,提出冗余捷联惯组的正交为主、斜置为辅的重构策略。(3)研究了基于正交为主策略模型下的多表空间配置,提出了判断架构可靠度的两个指标,分别为重构组合数和最小夹角。并基于两个指标和双叁正交几何约束,优化得到一种最优的六表双叁正交配置。对比了该配置与正十二面体配置分别在无故障、一度故障和两度故障下的解算精度,得出双叁正交配置是一种更适合工程实践的构型。(4)提出了基于奇偶校验方程残差的时间序列分析方法,奇偶校验方程法是冗余捷联惯组在故障诊断中常用的校验方法,方程残差包含了各表在工作过程中的许多信息。对残差的结构进行分析,建立了残差的AR(1)模型,结合校验残差建立了标准卡尔曼滤波方程,通过滤波结果对投影定理推导的重构估计结果进行补偿,该方法绕过了对各轴噪声性质的研究和方差的估计,是一种基于历史信息的故障后重构补偿方法。(5)提出一种重构优先的叁模型交叉融合信息管理算法。通过合理配置叁个重构模型,通过模型输出结果提出一个判断指标,该指标能定位故障表,因此该方法也可作为一种故障诊断方法。给出叁交叉模型在无故障时的融合精度可达到最高融合精度的证明,研究加权因子的计算方法。根据指标的计算方式,可知结构配置对判断指标有较大影响,并直接关系到重构算法的可行性,因此对配置方式和判断指标的关系给出研究。研究在考虑各项误差下的方法适用性,结合UKF算法研究对因参数变化引起软故障下的故障表参数估计方法。(6)分析了多表融合模式在导航方程中的误差传播模型,研究了冗余多表的捷联惯性导航算法架构,考虑了单表级的随机误差补偿,搭建了组合导航系统级两级滤波处理模型。同时总结对比了本文提出的部分重构算法的适用性和优缺点,并以无法单靠捷联惯组输出信息定位故障表的四表为模型,通过故障注入的方式验证了算法的可行性。(本文来源于《中国航天科技集团公司第一研究院》期刊2018-03-01)

花剑[7](2018)在《高精度光纤捷联惯性测量组合标定方法研究》一文中研究指出捷联惯导系统中光纤陀螺惯性测量组合(下文简称光纤惯组)设备具备提升导航精度的优势。本论文研究以提高标定精度为目的,选择高精度的光纤惯组作为本文研究对象,分别进行转台标定分析,优化标定方法,其工作和成果如下:1、本论文在叁轴转台的基础上研究了分立式标定方法。文中的数学模型是以惯组特性为基础建立的,其名称为陀螺仪和加速度计模型。该模型所对应的数学方法为速率法和十二位置法,利用该方法进行标定,再通过最优估计理论找出标定参数的计算方法。利用该方法进行实验和计算,其结果验证了该算法在光纤惯组标定中是正确有效的。2、转台产生的误差对标定精度造成的影响在文中进行了详细阐述。其选用的数学模型为方向余弦和四元数理论搭建而成。以上文介绍的标定方法为基础,将转台产生的误差和标定系数之间的关系进行了定量推算。采用理论分析及运用计算机进行仿真计算两种方法进行验证,研究结果表明,转台误差和标定参数乘积数量级与标定误差受转台误差影响程度同一量级。3、改进了基于正六面体的工装标定方法,延伸了惯组标定流程,通过实验分析并测定正六面体材料工装方法误差对标定影响程度,采用数值量化方法精确分析影响精度,在此基础上,测定了高精度惯组标定参数要求。采用正六面体工装和转台标定实验,结果表明,两种标定方法的综合精度基本一致,而高精度正六面体工装操作更简单有效,因此,该方法可用于高精度光纤惯组标定。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-01-01)

曾学林,康兴国,李蓉[8](2017)在《集成微型记录器的微惯性测量组合》一文中研究指出针对在地面标定和炮射试验时需要采集惯性测量组合输出信号的需求,设计了一种基于32位片上系统的微型记录器,并结合由MEMS惯性器件构成的微惯性测量组合的结构中有一定空间的特点,将其集成在微惯性测量组合的中心位置,构成了一种集成微型记录器的微惯性测量组合。最后对系统进行了地面标定测试。测试结果表明,集成微型记录器的微惯性测量组合能够真实地测量并记录角速度信号和加速度信号,经过多次测试,整个系统均能正常工作,性能稳定可靠,满足设计需求。(本文来源于《探测与控制学报》期刊2017年04期)

赵逸伦,乔兵,靳永强,郁丰[9](2016)在《一种采用双目视觉加惯性测量的航天器组合相对导航方法》一文中研究指出以对偶四元数为数学工具,在机器视觉和惯性导航的基础上提出了一种新的航天器相对导航算法。介绍了对偶四元数的空间位姿模型,并基于共线投影原理建立了双目视觉的测量模型,为系统提供观测数据。根据航天器运动学模型推导其状态方程,并在此基础上设计了扩展卡尔曼滤波器。通过计算机仿真验证了该相对导航算法的有效性。仿真结果表明该方法对航天器的相对位置、姿态和速度均具有良好的估计精度,可以满足交会对接、航天器捕获等任务的精度需求。(本文来源于《航天控制》期刊2016年04期)

张鹏飞,苏华昌,吴家驹[10](2016)在《基于奇异值分解的惯性测量组合减振系统非线性刚度识别》一文中研究指出介绍了基于奇异值分解的复解析小波脊线提取方法,并用仿真算例进行了验证。设计了基于冲击响应的非线性刚度识别程序。采用半正弦冲击对惯组减振系统的非线性特性进行试验研究,验证了方法的可行性,分析了非线性系统刚度和阻尼的变化规律。对于非线性特征比较明显的结构,使用该方法的参数识别结果具有较高精度。(本文来源于《导弹与航天运载技术》期刊2016年03期)

微惯性测量组合论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

MEMS惯性测量组合是制导系统的关键部件,其失效将给整个系统带来严重的后果。针对某一MEMS惯性测量组合的失效现象,列出失效故障树,准确地定位了失效部位,最后分析了其失效原因。对分析过程进行了详细描述,以期对同类产品开展失效分析工作提供借鉴作用。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微惯性测量组合论文参考文献

[1].阮卫,张秦南,迪玉茹,国琳娜,王立文.一种惯性测量组合陀螺常值漂移外场标定方法[J].水下无人系统学报.2019

[2].柳华光,张魁,黄杰.MEMS惯性测量组合失效分析[J].电子质量.2018

[3].陈映秋,旷俭,牛小骥,李由,高柯夫.基于车轮安装惯性测量单元的车载组合导航[J].中国惯性技术学报.2018

[4].于恩宁.激光捷联惯性测量组合故障诊断技术研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[5].陈鑫麟.中低精度光纤陀螺捷联惯性测量组合在弹标定技术研究[D].中国航天科技集团公司第一研究院.2018

[6].周维正.多信息冗余惯性测量组合重构研究[D].中国航天科技集团公司第一研究院.2018

[7].花剑.高精度光纤捷联惯性测量组合标定方法研究[D].上海交通大学.2018

[8].曾学林,康兴国,李蓉.集成微型记录器的微惯性测量组合[J].探测与控制学报.2017

[9].赵逸伦,乔兵,靳永强,郁丰.一种采用双目视觉加惯性测量的航天器组合相对导航方法[J].航天控制.2016

[10].张鹏飞,苏华昌,吴家驹.基于奇异值分解的惯性测量组合减振系统非线性刚度识别[J].导弹与航天运载技术.2016

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