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一种采用捷联惯导的采煤机动态定位方法 被引量:52
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作者 樊启高 李威 +1 位作者 王禹桥 杨雪峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1758-1761,共4页
针对采煤机定位是三维体定位的情况,运用捷联惯导系统中三轴加速度计和陀螺仪对采煤机的实时线性加速度和实时角速度进行测量,得到采煤机在载体坐标系下的加速度和角速度。由于在载体坐标系下不能直接进行定位计算,故进行坐标变换,构建... 针对采煤机定位是三维体定位的情况,运用捷联惯导系统中三轴加速度计和陀螺仪对采煤机的实时线性加速度和实时角速度进行测量,得到采煤机在载体坐标系下的加速度和角速度。由于在载体坐标系下不能直接进行定位计算,故进行坐标变换,构建了采煤机在惯性坐标系中的导航方程,通过对加速度和角速度进行积分运算,获得采煤机位置和姿态数据。最后,在建立采煤机惯性坐标系导航模型的基础上,进行了采煤机惯性导航定位仿真分析。其结果表明,采用捷联惯导能够较好地实现采煤机动态定位。 展开更多
关键词 捷联惯导 采煤机 定位 惯性坐标系
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小波阈值去噪法在MEMS陀螺仪信号降噪中的应用 被引量:25
2
作者 宋丽君 秦永元 杨鹏翔 《测试技术学报》 2009年第1期33-36,共4页
通过分析小波分析法中的阈值去噪算法的原理,根据MEMS陀螺仪信号漂移的数学模型,采用了基于小波阈值去噪法对MEMS陀螺仪的输出进行实时消噪处理.并将该算法应用到基于DSP的某MEMS陀螺捷联惯导系统后对系统的MEMS陀螺仪进行零漂试验.通... 通过分析小波分析法中的阈值去噪算法的原理,根据MEMS陀螺仪信号漂移的数学模型,采用了基于小波阈值去噪法对MEMS陀螺仪的输出进行实时消噪处理.并将该算法应用到基于DSP的某MEMS陀螺捷联惯导系统后对系统的MEMS陀螺仪进行零漂试验.通过整个系统试验结果分析,使用小波阈值去噪法对抑制MEMS陀螺仪零漂,改善MEMS陀螺仪的零偏稳定性具有很好的效果,肯定了小波阈值去噪方法在MEMS陀螺仪噪声处理中的理想效果. 展开更多
关键词 捷联惯导系统 MEMS陀螺仪 信号漂移 小波分析 阈值去噪法
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无陀螺捷联惯导系统模型研究 被引量:12
3
作者 汪小娜 王树宗 朱华兵 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期288-292,共5页
无陀螺捷联惯导系统采用加速度计来解算载体相对惯性系的角速度,从而代替角速度陀螺仪。考虑重力影响,对两种不同配置方式的6加速度计捷联惯导系统建立了载体运动参数解算模型,在此基础上提出了一种12加速度计配置方式,从而利用多传感... 无陀螺捷联惯导系统采用加速度计来解算载体相对惯性系的角速度,从而代替角速度陀螺仪。考虑重力影响,对两种不同配置方式的6加速度计捷联惯导系统建立了载体运动参数解算模型,在此基础上提出了一种12加速度计配置方式,从而利用多传感器的冗余信息对算法进行优化,消除了角速度解算过程中求解微分方程带来的累积误差,提高了角速度解算精度。 展开更多
关键词 飞行器控制、导航技术 无陀螺 捷联惯导 加速度计 配置
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自主式水下潜器导航仿真系统研究 被引量:8
4
作者 秦政 李娟 +1 位作者 王奎民 刘光军 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2465-2468,共4页
基于Windows网络平台用VC++语言开发出了自主式水下潜器(简称AUV)导航仿真系统,论述了仿真系统的体系结构、网络通信和数据交换;详细介绍了仿真系统中运动载体计算机和导航设备计算机的软件实现方法和关键技术;对重力匹配和地形匹配算... 基于Windows网络平台用VC++语言开发出了自主式水下潜器(简称AUV)导航仿真系统,论述了仿真系统的体系结构、网络通信和数据交换;详细介绍了仿真系统中运动载体计算机和导航设备计算机的软件实现方法和关键技术;对重力匹配和地形匹配算法也作了相应的介绍;对仿真平台进行了仿真验证分析。结果表明,该仿真系统结构合理可靠,各子系统采用的数学模型和仿真算法正确可信。该仿真系统可作为演示、验证和评估AUV导航系统正确性、有效性和实用性的先进手段和科学方法,并已得到实际应用。 展开更多
关键词 自主式水下潜器 导航仿真系统 寻迹控制 平台惯导 捷联惯导 组合导航系统
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捷联式惯性导航仿真研究 被引量:9
5
作者 谢木生 王恒升 罗涛 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第4期84-88,共5页
捷联式惯性导航因其系统独立、性能稳定、设备简单等特点在军用及民用导航领域上受到青睐。利用惯性导航原理编写捷联式惯性导航程序,对惯性器件进行建模。为了对程序进行测试,结合真实飞行轨迹的方法与数学解析式设计了载体运行的路径... 捷联式惯性导航因其系统独立、性能稳定、设备简单等特点在军用及民用导航领域上受到青睐。利用惯性导航原理编写捷联式惯性导航程序,对惯性器件进行建模。为了对程序进行测试,结合真实飞行轨迹的方法与数学解析式设计了载体运行的路径及姿态角。利用设定的路径、姿态角与惯性导航算法算出的路径、姿态角进行对比分析主验证导航算法。说明改进算法是一种简单实用的飞行路径生成办法,同时验证了所写的导航算法的正确性。 展开更多
关键词 捷联惯性导航 惯性器件建模 路径生成
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基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航系统仿真 被引量:7
6
作者 齐鑫 秦永元 +1 位作者 朱新颖 张芳芳 《计算机测量与控制》 CSCD 2008年第8期1161-1163,共3页
介绍了仿真软件MATLAB/Simulink及先进的仿真系统平台软件RT-Lab,设计了龙格-库塔积分模块,用于解决在使用定步长求解器及数字时钟情况下的积分精度不高的问题;建立了基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航仿真模型;并将系统分解成一系列... 介绍了仿真软件MATLAB/Simulink及先进的仿真系统平台软件RT-Lab,设计了龙格-库塔积分模块,用于解决在使用定步长求解器及数字时钟情况下的积分精度不高的问题;建立了基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航仿真模型;并将系统分解成一系列功能相对独立的模块,如轨迹发生模块,捷联惯导解算模块;并进行了仿真验证,得到的姿态、速度、位置误差与理论值相符,证明了仿真模型建立正确、方法采用得当、有效。 展开更多
关键词 RT-LAB MATLAB/SIMULINK 捷联惯导 仿真
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水下机器人惯性导航系统 被引量:6
7
作者 李秦牧 朱大奇 邓志刚 《现代计算机》 2018年第14期39-43,49,共6页
针对"海鲨"ROV水下机器人路径导航,提出一种基于捷联惯导算法的惯性导航。通过捷联惯导系统的惯性元件(陀螺仪和加速度计)得到的三轴加速度、角速度,推算出水下机器人运动姿态以及运动路径,以达到惯性导航的目的。同时通过仿... 针对"海鲨"ROV水下机器人路径导航,提出一种基于捷联惯导算法的惯性导航。通过捷联惯导系统的惯性元件(陀螺仪和加速度计)得到的三轴加速度、角速度,推算出水下机器人运动姿态以及运动路径,以达到惯性导航的目的。同时通过仿真得到导航路径与实际GPS轨迹进行比较,验证算法的准确性与精度。 展开更多
关键词 路径导航 捷联惯导 姿态转换
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基于加性四元数误差方程的惯性/天文姿态组合算法 被引量:6
8
作者 屈蔷 刘建业 熊智 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期316-319,共4页
针对采用旋转四元数误差进行的组合导航误差建模中状态方程的非线性化问题,提出一种新的惯性/天文组合姿态组合算法,以姿态加性四元数误差和陀螺漂移为状态变量,推导系统线性化状态方程,并以天文导航和惯导姿态四元数之差为量测量,建立... 针对采用旋转四元数误差进行的组合导航误差建模中状态方程的非线性化问题,提出一种新的惯性/天文组合姿态组合算法,以姿态加性四元数误差和陀螺漂移为状态变量,推导系统线性化状态方程,并以天文导航和惯导姿态四元数之差为量测量,建立系统量测方程,然后利用卡尔曼滤波实现对该组合模式的信息融合,仿真分析表明,所设计的基于姿态四元数误差和陀螺漂移的组合模式能够有效估计系统状态误差,姿态误差0.02°左右,验证了其有效性,可避免较为复杂的非线性滤波器的使用,为工程实践提供了理论支持。 展开更多
关键词 天文导航 组合模式 姿态组合 加性四元数
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单轴旋转捷联惯导系统初始对准误差分析 被引量:6
9
作者 赵晓伟 孙谦 陈鸿跃 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2014年第4期58-62,共5页
为提高车载捷联惯导系统的方位对准精度,基于单轴旋转捷联惯导系统,给出单轴旋转捷联惯导系统方位角误差传播方程,提出影响方位对准精度的陀螺常值漂移误差、IMU安装误差、刻度因数误差、随机漂移误差、旋转机构测角误差、旋转轴运动误... 为提高车载捷联惯导系统的方位对准精度,基于单轴旋转捷联惯导系统,给出单轴旋转捷联惯导系统方位角误差传播方程,提出影响方位对准精度的陀螺常值漂移误差、IMU安装误差、刻度因数误差、随机漂移误差、旋转机构测角误差、旋转轴运动误差、加速度计尺寸效应误差等误差源。根据方位角误差传播方程分析各误差源导致的方位角误差。针对各项误差源对寻北结果的不同影响提出相应的误差控制方法,减小了方位对准误差。 展开更多
关键词 单轴旋转 方位对准 误差传播方程 捷联惯导系统
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基于MEMS捷联惯导系统的解算与误差修正方法 被引量:6
10
作者 贺元军 卢晓东 吕春红 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第6期1364-1366,共3页
由于微机械惯性器件(MEMS)捷联惯导系统的惯组误差和漂移较大,加之弹体动态性能较高,因此在较短的时间内也会由于器件误差积累和模型算法误差引起很大的导航偏差;针对传统线性拟合方法对惯组建模时无法适应高动态弹体运动的不足,提出了... 由于微机械惯性器件(MEMS)捷联惯导系统的惯组误差和漂移较大,加之弹体动态性能较高,因此在较短的时间内也会由于器件误差积累和模型算法误差引起很大的导航偏差;针对传统线性拟合方法对惯组建模时无法适应高动态弹体运动的不足,提出了一种基于当前统计模型的惯组运动模型滤波方法,其通过对运动状态的有限转移建模可以较好地描述飞行器的高机动方式;此外采用了时间序列分析方法对惯组的误差和漂移进行了参数估计;最后通过仿真实验证明,采用当前统计滤波模型和时间序列分析方法进行MEMS捷联惯导系统解算结果要优于传统的线性拟合滤波方法。 展开更多
关键词 微机械惯性器件 捷联惯导 当前统计模型 时间序列分析
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罗经回路在船用航姿系统中的应用与工程实现 被引量:4
11
作者 孟祥涛 蔡春龙 《中国舰船研究》 2008年第6期61-65,共5页
由惯性导航原理的特性可知,纯惯性无阻尼航姿系统的误差将出现明显的周期性振荡,并随时间发散,如水平姿态误差体现出傅科周期调制舒勒周期振荡,方位误差体现出地球周期振荡。若在水平回路中加入阻尼网络,可使其舒勒周期振荡衰减,傅科周... 由惯性导航原理的特性可知,纯惯性无阻尼航姿系统的误差将出现明显的周期性振荡,并随时间发散,如水平姿态误差体现出傅科周期调制舒勒周期振荡,方位误差体现出地球周期振荡。若在水平回路中加入阻尼网络,可使其舒勒周期振荡衰减,傅科周期振荡也将随之消失,再加入方位阻尼,就能完成内全阻尼网络的设计。文章将平台精对准中罗经回路的思想引入到捷联航姿系统中,并通过改变原有航姿算法以达到内全阻尼的目的,最后的数字仿真结果表明,该新算法可使航姿系统不依赖任何外部信息就能使姿态精度得到提高。 展开更多
关键词 航姿系统 全阻尼 罗经回路 捷联惯性导航
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基于捷联惯导的悬臂式掘进机位姿解算算法研究 被引量:4
12
作者 郑伟雄 沈阳 +3 位作者 马浚清 胡立同 符世琛 吴淼 《煤炭工程》 北大核心 2020年第9期170-176,共7页
针对煤矿井下高煤尘、光线暗的恶劣环境中掘进机无法实现动态位姿检测的问题,提出了基于捷联惯导的悬臂式掘进机位姿检测方法并对其解算算法做了对比研究。捷联惯导是通过三轴陀螺仪和三轴加速度计实时测得掘进机的角速度和加速度,根据... 针对煤矿井下高煤尘、光线暗的恶劣环境中掘进机无法实现动态位姿检测的问题,提出了基于捷联惯导的悬臂式掘进机位姿检测方法并对其解算算法做了对比研究。捷联惯导是通过三轴陀螺仪和三轴加速度计实时测得掘进机的角速度和加速度,根据位姿解算算法动态输出掘进机的姿态和位置信息。位姿解算算法很大程度决定着姿态和位置的精度,因此结合掘进机实际掘进工艺的特点,围绕位姿解算算法的适用性和优劣性,对比了四元数和等效旋转矢量两种位姿解算算法,分析了姿态解算误差的影响因素。在有噪声正弦运动和模拟掘进机行走运动两种情况下进行仿真并搭建了利用小车循迹代替掘进机掘进的实验平台进行实验,结果表明,两种算法均能满足掘进机姿态角的解算精度要求,四元数法的姿态解算精度高于等效旋转矢量法;位置的解算误差较大且呈发散状态,这有待于进一步研究。 展开更多
关键词 捷联惯导 掘进机位姿 四元数法 等效旋转矢量
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惯性技术在角度测量中的应用研究 被引量:3
13
作者 张永红 曾钦勇 陈玲 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 1995年第3期32-37,共6页
阐述了用一个双自由度陀螺和两个加速度计构成的简易惯性捷联系统进行角度测量的原理,推导出测量方程,并给出了仿真结果。
关键词 惯性技术 测量 角度 火炮
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弹道导弹捷联惯导/天文组合导航方案研究 被引量:3
14
作者 温永智 吴杰 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2010年第6期87-90,共4页
通过分析捷联惯性导航和天文导航的特点,提出利用扩展卡尔曼滤波方法融合捷联惯导和星光测量信息以提高弹道导弹落点精度的可行方案。研究了捷联惯导系统误差模型,建立了滤波误差状态方程和星敏感器原始信息测量方程。星敏感器从发动机... 通过分析捷联惯性导航和天文导航的特点,提出利用扩展卡尔曼滤波方法融合捷联惯导和星光测量信息以提高弹道导弹落点精度的可行方案。研究了捷联惯导系统误差模型,建立了滤波误差状态方程和星敏感器原始信息测量方程。星敏感器从发动机关机后开始工作,在滤波过程中对捷联惯导测量误差进行了反馈校正。仿真结果表明,星敏感器开始工作后导弹的位置、速度和姿态误差的方差立即减小,导弹的落点精度也大幅度提高。 展开更多
关键词 组合导航 天文导航 捷联惯导 扩展卡尔曼滤波
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捷联惯性传感器多余度配置的误差标定技术研究 被引量:3
15
作者 华冰 刘建业 +1 位作者 熊智 李荣冰 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第5期31-33,共3页
对捷联惯性传感器多余度配置系统的标定技术进行了研究。详细分析了多余度惯性传感器各参数的测量原理及计算公式,针对典型的非正交配置(六传感器正十二面体)的多余度惯性测量单元(IMU),提出了一种简易的且具有较高精度的误差模型参数... 对捷联惯性传感器多余度配置系统的标定技术进行了研究。详细分析了多余度惯性传感器各参数的测量原理及计算公式,针对典型的非正交配置(六传感器正十二面体)的多余度惯性测量单元(IMU),提出了一种简易的且具有较高精度的误差模型参数静态标定方法,给出了计算误差模型参数的数学推导过程和解析表达式。仿真结果表明:该计算方法精度较高,可以有效估计出多余度IMU的误差模型参数,提高了惯导精度。 展开更多
关键词 误差补偿 余度配置 捷联惯导 静态标定 惯性测量单元
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基于灰色多层次综合评价模型的捷联惯性导航系统评估方法 被引量:3
16
作者 石钊铭 王文革 《船电技术》 2014年第10期29-32,共4页
针对捷联惯性导航系统层次结构复杂、影响因素较多、单一指标难以全面准确评估其综合性能的问题,提出了基于灰色多层次综合评价模型的捷联惯性导航系统评估方法。首先从舰船使用角度出发,构建了捷联惯性导航系统的评价指标体系,然后根... 针对捷联惯性导航系统层次结构复杂、影响因素较多、单一指标难以全面准确评估其综合性能的问题,提出了基于灰色多层次综合评价模型的捷联惯性导航系统评估方法。首先从舰船使用角度出发,构建了捷联惯性导航系统的评价指标体系,然后根据捷联惯性导航系统的结构特点,将灰色多层次综合评估模型应用于捷联惯性导航系统的评估中,最后仿真试验证明了方法的有效性。 展开更多
关键词 灰色多层次 评价模型 捷联惯性导航
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纵向振动对捷联惯导误差影响半解析表达式研究 被引量:3
17
作者 杨其 苏国华 +1 位作者 刘庆宝 刘新学 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第8期14-16,共3页
针对实际动态工况条件下捷联惯导输出与静态条件下输出存在一定误差的问题,在仅考虑纵向振动的条件下,将飞行器仪器舱内的惯导系统等效为杆与阻尼弹簧振子的组合系统,利用复模态分析方法使方程解耦,并推导了动态扰动环境中惯导加速度响... 针对实际动态工况条件下捷联惯导输出与静态条件下输出存在一定误差的问题,在仅考虑纵向振动的条件下,将飞行器仪器舱内的惯导系统等效为杆与阻尼弹簧振子的组合系统,利用复模态分析方法使方程解耦,并推导了动态扰动环境中惯导加速度响应的半解析表达式,给出了实际敏感加速度的包络范围,指出捷联惯导加速度计敏感值变为围绕真实值分布的随机变量是动态环境条件下产生加速度误差的根本原因之一。 展开更多
关键词 纵向振动 捷联惯导 加速度计 动态误差
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舰载武器捷联惯导系统极地传递对准算法 被引量:2
18
作者 郭元江 钱江 +2 位作者 徐海刚 李海军 刘冲 《导航定位与授时》 2015年第3期23-28,共6页
针对我国海军舰载武器捷联惯导系统的极地作战环境适应性问题,分析了武器惯导在极区条件遇到的两大挑战:极区航向输出与高精度对准问题。对于极区导航问题,在导航解算中设定不重合于地理系的格网导航坐标系以解决航向输出难题;对于高精... 针对我国海军舰载武器捷联惯导系统的极地作战环境适应性问题,分析了武器惯导在极区条件遇到的两大挑战:极区航向输出与高精度对准问题。对于极区导航问题,在导航解算中设定不重合于地理系的格网导航坐标系以解决航向输出难题;对于高精度对准问题,也提出了格网导航系下的"速度+姿态角速率"匹配传递对准解决方案。最后通过模拟仿真舰艇极地航行条件,验证了格网导航以及传递对准方法在极地条件的适用性。 展开更多
关键词 捷联惯导 极地导航 格网导航 传递对准
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训练航行体水中轨迹和姿态测量方法 被引量:2
19
作者 吉大海 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第1期147-151,共5页
针对训练弹水中弹道测量要求,提出水声测量和惯性测量2种方案。对水声测量的原理和应用范围进行分析,对惯性测量的工作原理、姿态矩阵解算、初始对准和误差补偿等方法进行研究。建立一套惯性测量系统并应用于试验,获取了相应的测量数据。
关键词 弹道 水声测量 惯性测量 捷联式惯导
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基于数学基准修正的机载SINS/CNS组合定位算法 被引量:2
20
作者 屈蔷 刘建业 +1 位作者 熊智 李荣冰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期574-579,共6页
针对传统天文定位算法中水平基准对其机载应用的制约,提出基于数学基准修正的机载天文位置确定方法;提出首先利用惯导姿态信息,构造天文测量数学水平基准,通过惯导姿态阵实现载体系下的天文测量输出到当地水平基准坐标系下的变换,从而... 针对传统天文定位算法中水平基准对其机载应用的制约,提出基于数学基准修正的机载天文位置确定方法;提出首先利用惯导姿态信息,构造天文测量数学水平基准,通过惯导姿态阵实现载体系下的天文测量输出到当地水平基准坐标系下的变换,从而使高度差法的机载定位得以实现;为保证数学基准的准确有效,提出数学基准修正方案:利用高精度星敏定姿修正惯导姿态,以修正基准中耦合的惯导姿态误差。仿真实验表明,采用该方法进行的天文导航能有效解决其机载应用下水平基准制约问题,验证了其有效性,具有良好的工程实际应用前景。 展开更多
关键词 天文导航 捷联惯导 水平基准 星敏感器 姿态误差修正
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