捷联惯导初始对准中杆臂效应误差的补偿 被引量：18

1

作者 曹洁 刘光军 +1 位作者 高伟 孙枫 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期39-44,共6页

重点介绍了杆臂效应原理和舰载水下潜器传递对准误差模型,针对潜器用捷联式惯性导航系统(SINS),在释放前摇摆基座上进行初始传递对准时,系统中存在的杆臂效应误差问题,提出了直接补偿杆臂干扰加速度和设计低通滤波器的补偿方案。通过计... 重点介绍了杆臂效应原理和舰载水下潜器传递对准误差模型,针对潜器用捷联式惯性导航系统(SINS),在释放前摇摆基座上进行初始传递对准时,系统中存在的杆臂效应误差问题,提出了直接补偿杆臂干扰加速度和设计低通滤波器的补偿方案。通过计算机仿真:验证了方案可以有效的提高传递对准精度,提供高准确性的导航姿态基准。 展开更多

关键词 捷联惯性导航系统 杆臂效应:传递对淮:摇摆基座 初始对准 误差补偿 舰载水下潜器

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传递对准中杆臂效应的误差分析与补偿 被引量：12

2

作者 高伟 张亚 +1 位作者 孙骞 奔粤阳 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期559-565,共7页

杆臂效应误差是影响速度匹配传递对准的重要因素之一,因此必须对其进行补偿。由于常用的数字滤波补偿方法的补偿效果不太理想,针对大方位失准角条件下的非线性系统提出了一种直接计算的补偿方法。由于计算补偿方法的前提是杆臂长度已知... 杆臂效应误差是影响速度匹配传递对准的重要因素之一,因此必须对其进行补偿。由于常用的数字滤波补偿方法的补偿效果不太理想,针对大方位失准角条件下的非线性系统提出了一种直接计算的补偿方法。由于计算补偿方法的前提是杆臂长度已知,当杆臂长度未知时,提出了先利用无迹卡尔曼滤波扩维方法对杆臂长度进行估计,再采用计算补偿对杆臂速度项进行补偿的算法。为了验证本算法的有效性,进行了仿真和实验验证。采用该算法后,仿真条件下方位失准角可以在120 s内收敛至0.381°;实验条件下方位失准角可以在0.8 h内收敛至-0.031°。仿真和实验结果均表明与数字滤波补偿方法相比,采用该算法后初始对准的速度和精度都有很大程度的提高。 展开更多

关键词 传递对准 非线性系统 杆臂效应 补偿方法

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传递对准中杆臂效应误差的补偿研究 被引量：9

3

作者 李蓓 高伟 +1 位作者 王嘉男 陈明辉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期49-52,共4页

杆臂效应误差是因惯性测量组件安装位置与载体质心不重合而引起的,它是影响传递对准精度的主要误差之一。文中以速度匹配传递对准为研究对象,对杆臂效应产生的机理进行了详细地分析,采用设计低通滤波器和直接计算杆臂干扰加速度的补偿方... 杆臂效应误差是因惯性测量组件安装位置与载体质心不重合而引起的,它是影响传递对准精度的主要误差之一。文中以速度匹配传递对准为研究对象,对杆臂效应产生的机理进行了详细地分析,采用设计低通滤波器和直接计算杆臂干扰加速度的补偿方案,对速度匹配传递对准中杆臂效应误差的补偿进行了对比研究,仿真表明两种补偿方法是可行的。 展开更多

关键词 速度匹配 传递对准 杆臂效应 误差补偿

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大杆臂条件下传递对准算法的设计与仿真 被引量：5

4

作者 刘锡祥 徐晓苏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1051-1053,1058,共4页

以舰载主/子惯导传递对准为研究对象,分析了传递对准中大杆臂给杆臂长度与子惯导速度带来的影响。针对大杆臂条件下杆臂长度不确定性增加的问题,提出了将杆臂长度误差增列为系统状态向量进行精确估计,并设计了滤波器。针对大杆臂条件下... 以舰载主/子惯导传递对准为研究对象,分析了传递对准中大杆臂给杆臂长度与子惯导速度带来的影响。针对大杆臂条件下杆臂长度不确定性增加的问题,提出了将杆臂长度误差增列为系统状态向量进行精确估计,并设计了滤波器。针对大杆臂条件下,子惯导天向通道的精确计算需求,提出主惯导在子惯导安装位置处的伪观测量构造算法。仿真结果表明了该滤波算法可以精确的估计杆臂长度,保证子惯导天向通道的计算精度。 展开更多

关键词 传递对准 大杆臂 杆臂效应 惯性系统 天向速度

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船舶摇摆运动对船载炮射击的影响 被引量：4

5

作者 朱利锋 鲍其莲 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2005年第2期91-94,共4页

从船舶在海浪中运动模型出发,结合炮兵射击学原理,研究船舶摇摆导致火炮基座运动以及杆臂效应导致子惯导初始对准误差等因素对火炮射击的影响,主要针对船载炮射击在距离与方向的影响进行分析。并提出了采用初始装定误差补偿的方法消除... 从船舶在海浪中运动模型出发,结合炮兵射击学原理,研究船舶摇摆导致火炮基座运动以及杆臂效应导致子惯导初始对准误差等因素对火炮射击的影响,主要针对船载炮射击在距离与方向的影响进行分析。并提出了采用初始装定误差补偿的方法消除船舶运动与杆臂效应对射击的影响。 展开更多

关键词 船载炮 谱密度 射击诸元 杆臂效应

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船载炮的射击误差分析及消除方法 被引量：5

6

作者 朱利锋 鲍其莲 +1 位作者 张炎华 夏文蔚 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期70-76,共7页

基于船舶在海浪中运动模型,结合炮兵射击学原理,研究了船舶摇摆导致火炮基座运动以及杆臂效应导致子惯导初始对准误差等因素对火炮射击的影响,分析了传递对准消除对准误差角的效果。仿真表明,低射界射击情况下,纵摇和横摇对射击距离的... 基于船舶在海浪中运动模型,结合炮兵射击学原理,研究了船舶摇摆导致火炮基座运动以及杆臂效应导致子惯导初始对准误差等因素对火炮射击的影响,分析了传递对准消除对准误差角的效果。仿真表明,低射界射击情况下,纵摇和横摇对射击距离的影响随射程增大而减小;对射击方向而言,纵摇的影响随射程增大而减小,而横摇的影响则随射程增大而增大;由安装偏差所造成的杆臂效应产生的误差角对射击的影响也很明显,其影响随船舶振荡运动的幅度的增加而增大;采用基于卡尔曼滤波的传递对准能快速消除船载炮初始对准角误差,从而提高火炮初始装定射角的准确性。 展开更多

关键词 船舶 舰船工程 船载炮 初始对准 卡尔曼滤波 杆臂效应

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海浪作用下舰载武器IMU输出建模与仿真实现 被引量：4

7

作者 罗勇 《海军航空工程学院学报》 2007年第5期584-586,共3页

在海浪作用下舰船载体运动方程极为复杂,文章在对运动方程不作任何简化的情况下,给出了方程的数值解,并在此基础上,考虑杆臂效应的存在,给出了舰载武器的IMU输出模型的仿真实现.研究表明,利用此精确模型能够直接对舰载武器IMU的性能作... 在海浪作用下舰船载体运动方程极为复杂,文章在对运动方程不作任何简化的情况下,给出了方程的数值解,并在此基础上,考虑杆臂效应的存在,给出了舰载武器的IMU输出模型的仿真实现.研究表明,利用此精确模型能够直接对舰载武器IMU的性能作出有效评估,从而大大减少测评周期和成本. 展开更多

关键词 载体坐标系 惯性坐标系 惯性测量单元 杆臂效应

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大摇摆情形的自对准方法 被引量：4

8

作者 牟玉涛 方海涛 《中国科学：信息科学》 CSCD 2012年第11期1364-1378,共15页

在风等干扰的影响下,载体易产生较大幅度的摇晃,造成捷联惯导系统初始姿态存在较大失准角,而由于缺少基准信息,并且包含失准角信息的导航误差不能直接量测,进而影响自对准精度.由于载体仅发生摇晃,并没有相对移动,从而存在零速的摇晃中... 在风等干扰的影响下,载体易产生较大幅度的摇晃,造成捷联惯导系统初始姿态存在较大失准角,而由于缺少基准信息,并且包含失准角信息的导航误差不能直接量测,进而影响自对准精度.由于载体仅发生摇晃,并没有相对移动,从而存在零速的摇晃中心,若视载体为刚体,则载体各点的姿态是相同的.由于摇晃中心处的自对准是较为成熟的静基座对准问题,从而只需获得摇晃中心处的姿态误差即可.为了获得摇晃中心的位置,我们利用杆臂效应原理,通过将水平失准角扩展为待估参数,减小了模型误差,提高了摇晃中心位置的估计精度.对于摇晃基座存在大失准角问题,利用估计状态闭环补偿系统模型,逐步减小模型误差,获得较好的对准精度.最后通过仿真例子进行了验证. 展开更多

关键词 自对准 大失准角 摇摆基座 杆臂效应 最小二乘方法

原文传递

飞机载体的杆臂效应对GPS测速精度的影响 被引量：3

9

作者 黄雪妮 杨武 《导航定位与授时》 2017年第4期57-60,共4页

杆臂效应是由于测量体的安装位置与运动载体质心不重合而引起的。从理论上分析了杆臂效应产生的原理,推导得出杆臂效应引起的速度误差公式。通过仿真试验和飞行试验数据分析了飞机载体不同运动状态下,杆臂效应对GPS速度测量精度的影响... 杆臂效应是由于测量体的安装位置与运动载体质心不重合而引起的。从理论上分析了杆臂效应产生的原理,推导得出杆臂效应引起的速度误差公式。通过仿真试验和飞行试验数据分析了飞机载体不同运动状态下,杆臂效应对GPS速度测量精度的影响。通过对杆臂误差补偿后,GPS测速精度得到很大提高。在惯导系统飞行试验中引入该方法,可以科学合理地给出系统试飞评定结果。 展开更多

关键词 杆臂效应 GPS测速精度 误差补偿

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考虑杆臂效应和挠曲变形的大失准角快速传递对准 被引量：3

10

作者 郭兰申 钱法 +2 位作者 黄凤荣 李杨 朱雨辰 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第9期104-107,共4页

提出一种非线性'速度'+'姿态'的匹配模型,具体采用无迹卡尔曼滤波器,仿真在杆臂效应和挠曲变形两大因素综合作用下大失准角的估计精度。结果表明,该模型能够在60 s内估算出失准角的大小并满足战术级武器的精度要求。

关键词 杆臂效应 挠曲变形 无迹卡尔曼滤波器 大失准角 非线性匹配传递对准

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大型舰船上子惯导速度的精确计算方法 被引量：1

11

作者 刘锡祥 徐晓苏 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期946-950,共5页

针对大型舰船上,子惯导速度精确计算的需求,提出了利用杆臂长度、载体角速率构造主惯导在子惯导安装位置处伪速度观测量的算法.针对杆臂效应力学补偿法中需要已知杆臂长度的要求,并结合大型舰船挠曲变形带来的杆臂长度时变特点,提出将... 针对大型舰船上,子惯导速度精确计算的需求,提出了利用杆臂长度、载体角速率构造主惯导在子惯导安装位置处伪速度观测量的算法.针对杆臂效应力学补偿法中需要已知杆臂长度的要求,并结合大型舰船挠曲变形带来的杆臂长度时变特点,提出将杆臂长度误差增列为系统状态向量,通过在线补偿的方法准确获取杆臂长度.仿真结果表明,杆臂长度在线补偿方法对杆臂长度的估计可以精确至厘米级,从而有效提高了伪速度观测量的精度,使得子惯导3个方向的速度均值可以精确至厘米级,均方差可精确至分米级. 展开更多

关键词 大型舰船 子惯导 速度计算 杆臂效应 杆臂长度

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INS传递对准中挠性杆臂效应建模与仿真 被引量：2

12

作者 苗军 《软件》 2014年第6期77-82,共6页

本文针对舰载武器传递对准产生的杆臂效应模型未考虑动态挠曲的情况,根据挠性杆臂效应原理推导出该模型,利用simulink搭建挠曲变形角二阶马尔科夫过程模型,并与非挠性杆臂效应比较,表明动态挠曲引起的加速度误差较大,需要计算补偿。

关键词 挠曲变形 杆臂效应 惯导系统 传递对准

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机载卫星导航终端定位精度试飞中杆臂效应的校正 被引量：1

13

作者 叶紫晴 张鑫 梅风华 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2019年第8期155-157,共3页

飞机/直升机加装机载卫星导航终端后,需要对终端的定位精度进行试飞测试。由于试飞测试中产生基准数据的机载差分卫星导航系统(DGNSS)天线通常无法与待测终端(TUT)天线共用安装位置,因此,两者测量结果存在杆臂效应,从而导致试飞中TUT产... 飞机/直升机加装机载卫星导航终端后,需要对终端的定位精度进行试飞测试。由于试飞测试中产生基准数据的机载差分卫星导航系统(DGNSS)天线通常无法与待测终端(TUT)天线共用安装位置,因此,两者测量结果存在杆臂效应,从而导致试飞中TUT产生的定位数据相对基准数据存在变化的偏差。通过分析试飞测试中差分卫星导航系统产生的基准数据与被测终端输出测量值的关系,给出了统计意义上的待测终端精度计算方法,可有效校正杆臂效应对待测终端定位精度分析的影响。最后,仿真分析验证了方法的正确性,并在实际试飞测试中进行了应用。 展开更多

关键词 机载 卫星导航 杆臂效应 定位精度

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一种用于旋转式惯导自对准的内杆臂标定方法

14

作者 胡华峰 刘明 +1 位作者 李旦 施丽娟 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第2期60-63,102,共5页

旋转式惯导敏感点与载体坐标系原点不重合,自对准过程中存在角运动,从而引入杆臂效应误差。根据杆臂效应误差模型分析了旋转式惯导内杆臂对自对准的影响,针对这一问题提出了一种结合自对准流程的杆臂标定方法。该方案无需额外的标定流程... 旋转式惯导敏感点与载体坐标系原点不重合,自对准过程中存在角运动,从而引入杆臂效应误差。根据杆臂效应误差模型分析了旋转式惯导内杆臂对自对准的影响,针对这一问题提出了一种结合自对准流程的杆臂标定方法。该方案无需额外的标定流程,能方便地进行工程应用。测试试验结果表明,该方案能准确地标定出旋转式惯导的内杆臂,标定精度为1.1 mm;杆臂补偿后能明显提升自对准精度,方位对准精度提高了35%。 展开更多

关键词 惯性导航系统 旋转式惯导 自对准 杆臂效应 标定

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振动对弹载SAR中心运动参数影响研究

15

作者 孟京 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期138-142,共5页

为了对导弹的杆臂效应进行分析,在考虑弹载SAR导弹费效比的前提下,设计SAR平台不带有惯导设备,考虑直接利用弹上惯组输出的运动参数信息,通过计算分析得到SAR天线中心实际的运动信息,用于SAR天线中心的运动补偿.建立了考虑振动和杆臂效... 为了对导弹的杆臂效应进行分析,在考虑弹载SAR导弹费效比的前提下,设计SAR平台不带有惯导设备,考虑直接利用弹上惯组输出的运动参数信息,通过计算分析得到SAR天线中心实际的运动信息,用于SAR天线中心的运动补偿.建立了考虑振动和杆臂效应影响的惯导到天线中心的运动传递关系,并根据给出的典型弹道和振动情况进行仿真验证分析. 展开更多

关键词 SAR 振动分析 杆臂效应 传递函数

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杆臂效应误差对晃动基座粗对准的影响 被引量：9

16

作者 崔鹏程 邹志勤 +1 位作者 王翌 乐明金 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期462-466,共5页

为提高晃动基座下惯导系统的粗对准精度,增强惯导系统对准过程中对环境的适应性,采用了一种基于补偿杆臂效应误差的晃动基座粗对准算法。研究了晃动基座下粗对准原理,推导了晃动基座下粗对准算法中的杆臂速度误差项,最后通过仿真和摇摆... 为提高晃动基座下惯导系统的粗对准精度,增强惯导系统对准过程中对环境的适应性,采用了一种基于补偿杆臂效应误差的晃动基座粗对准算法。研究了晃动基座下粗对准原理,推导了晃动基座下粗对准算法中的杆臂速度误差项,最后通过仿真和摇摆试验对在不同扰动条件下杆臂效应误差对粗对准的影响进行了验证。仿真验证和摇摆试验结果表明:在晃动基座下,杆臂效应误差对惯导系统粗对准精度影响显著,特别是在大幅晃动基座上,当补偿杆臂效应误差后,惯导系统粗对准精度可以提高10倍以上,为进一步实现高精度快速精对准奠定了基础。 展开更多

关键词 惯导系统 晃动基座 杆臂效应误差 粗对准

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杆臂效应补偿中H_∞滤波器的应用与设计 被引量：6

17

作者 刘锡祥 徐晓苏 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1142-1145,共4页

针对大杆臂或高挠曲条件下杆臂长度不确定性引起的速度匹配误差问题,引入了H∞滤波技术.首先,在力学补偿法的基础上,利用标称杆臂构建杆臂效应量并进行补偿.然后,将不确定性杆臂引起的杆臂效应误差量纳入量测噪声,利用H∞滤波的鲁棒性... 针对大杆臂或高挠曲条件下杆臂长度不确定性引起的速度匹配误差问题,引入了H∞滤波技术.首先,在力学补偿法的基础上,利用标称杆臂构建杆臂效应量并进行补偿.然后,将不确定性杆臂引起的杆臂效应误差量纳入量测噪声,利用H∞滤波的鲁棒性对能量有限的不确定性量测噪声进行抑制,并给出了滤波器的递推算法.最后,以大型舰船主/子惯导传递对准为例,仿真比较了传递对准中使用真实杆臂与标准Kalman滤波、标称杆臂与标准Kalman滤波、标称杆臂与H∞滤波3种方案的处理效果.仿真结果表明,在杆臂长度存在挠曲变形时,采用H∞滤波可以有效提高传递对准的精度. 展开更多

关键词 杆臂效应 传递对准 挠曲变形 量测噪声 H∞滤波器

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传递对准中杆臂长度误差的估计与可观测度分析 被引量：5

18

作者 刘锡祥 徐晓苏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期247-251,共5页

分析杆臂效应的产生机理,指出杆臂效应是影响传递对准精度的重要因素。常用的力学补偿法要求准确测量杆臂长度以构建杆臂效应分量。而工程应用中,尤其是大杆臂条件下,载体柔性的增加使得杆臂长度成为一个时变参数,无法通过预先测量的方... 分析杆臂效应的产生机理,指出杆臂效应是影响传递对准精度的重要因素。常用的力学补偿法要求准确测量杆臂长度以构建杆臂效应分量。而工程应用中,尤其是大杆臂条件下,载体柔性的增加使得杆臂长度成为一个时变参数,无法通过预先测量的方法获取。针对杆臂长度的精确实时获取问题,提出将杆臂长度误差增列为系统状态矢量进行在线估计,详细设计了相应的滤波器。可观测度分析表明杆臂长度误差的可估计性,不同运动方式下杆臂长度误差的可观测度以及估计效果表明载体高频、大幅度的角运动可提高杆臂长度误差的估计精度、提高其可观测度、缩短其估计时间。以舰载主/子惯导传递对准的仿真结果表明该方法对杆臂长度误差估计的均值与方均差可精确到厘米级。 展开更多

关键词 杆臂效应 杆臂长度 可观测度 传递对准 惯性导航

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基于捷联惯导系统的杆臂效应误差分析 被引量：6

19

作者 李鹏飞 奔粤阳 +1 位作者 张亚 孙骞 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第3期53-55,共3页

随着捷联惯导系统的发展,对惯性导航精度和快速性的要求越来越高。而快速性主要取决于初始对准时间。传统的初始对准方法具有一定的局限性,而传递对准是一种新型的、快速的初始对准方法。主要分析了传递对准方法中的速度匹配方法,在此... 随着捷联惯导系统的发展,对惯性导航精度和快速性的要求越来越高。而快速性主要取决于初始对准时间。传统的初始对准方法具有一定的局限性,而传递对准是一种新型的、快速的初始对准方法。主要分析了传递对准方法中的速度匹配方法,在此基础上推导了杆臂效应的基本原理。最后通过仿真得到,存在杆臂效应时,航向失准角估计误差稳态值为-0.5°;通过实船实验得到,存在杆臂效应时,俯仰、横滚和航向角的失准角估计误差分别为-0.22°,-0.37°,-0.35°,从而验证了杆臂效应误差对失准角的影响。 展开更多

关键词 传递对准 匹配方法 速度匹配 杆臂效应

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外杆臂效应对于船用捷联惯导罗经对准影响分析 被引量：3

20

作者 姜述强 刘繁明 +2 位作者 魏风梅 张强 黄磊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期174-181,共8页

捷联惯导系统在动基座罗经对准中需要计程仪提供速度,然而计程仪(位于船底部)和捷联惯导系统(位于罗经室)之间存在的外杆臂效应使得计程仪提供的速度存在误差.为分析外杆臂效应对动基座罗经对准性能的影响,推导了船舶纵摇、横摇、转弯... 捷联惯导系统在动基座罗经对准中需要计程仪提供速度,然而计程仪(位于船底部)和捷联惯导系统(位于罗经室)之间存在的外杆臂效应使得计程仪提供的速度存在误差.为分析外杆臂效应对动基座罗经对准性能的影响,推导了船舶纵摇、横摇、转弯情况下,外杆臂效应导致的速度误差表达式,同时,建立了速度误差与罗经对准误差角之间的关系,进一步推得外杆臂效应速度误差对于罗经对准的影响.理论分析与仿真表明:外杆臂效应会引起罗经对准水平和方位对准误差,该误差与摇摆和转弯的幅度,外杆臂的长度构成递增关系. 展开更多

关键词 捷联惯性导航系统 动基座 罗经对准 计程仪 外杆臂效应

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