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弹载惯组的杆臂效应补偿 被引量：5
1
作者 王海明 李四海 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期332-335,共4页
在舰载系统和机载系统,当子母惯导之间存在杆臂长度时,在传递对准中通常先消除杆臂效应误差再进行对准,以提高对准精度。在弹载环境中人们往往忽视杆臂效应,受制于弹体空间的限制,弹载惯组中的加速度计通常根据系统体积最小的原则寻找... 在舰载系统和机载系统,当子母惯导之间存在杆臂长度时,在传递对准中通常先消除杆臂效应误差再进行对准,以提高对准精度。在弹载环境中人们往往忽视杆臂效应,受制于弹体空间的限制,弹载惯组中的加速度计通常根据系统体积最小的原则寻找剩余空间布置,此时三个加速度计测量的是弹体三个不同点的加速度,不但存在外杆臂还存在内杆臂,导致惯组总体的杆臂误差。通过深入分析内外杆臂的形成机理,提出对弹载惯组也应进行杆臂效应误差补偿,对补偿算法进行了仿真和实验研究。系统半物理仿真表明补偿后在某些弹道条件下可以显著提高弹体攻击精度,其攻击目标误差由120m缩小为26 m。 展开更多
关键词 杆臂效应 内杆臂 弹载惯组 攻击精度
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基于高阶卡尔曼滤波的激光捷联惯导系统级标定方法 被引量：2
2
作者 刘冰 任继山 +2 位作者 白焕旭 王盛 陈鸿跃 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期90-94,共5页
随着激光捷联惯导系统的不断发展,系统对于误差标定的精度要求也在不断提高。在现有系统级标定算法的基础上,全面考虑了惯性器件零偏、安装误差角、标度因数误差、加速度计二次项、内杆臂等误差,并在计算速度和位置误差观测量时考虑了... 随着激光捷联惯导系统的不断发展,系统对于误差标定的精度要求也在不断提高。在现有系统级标定算法的基础上,全面考虑了惯性器件零偏、安装误差角、标度因数误差、加速度计二次项、内杆臂等误差,并在计算速度和位置误差观测量时考虑了外杆臂误差,提高了激光捷联惯导系统误差模型的准确性,并基于此设计了一种基于高阶卡尔曼滤波算法的系统级标定方法。通过实验验证表明,与分立式标定方法相比,所提出的系统级标定方法具有更高的标定精度,能够满足高精度激光捷联惯导系统的标定需求。 展开更多
关键词 系统级标定 内杆臂 卡尔曼滤波 捷联惯导系统
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惯性测量单元内杆臂标定卡尔曼滤波方法
3
作者 白焕旭 刘冰 +1 位作者 陈鸿跃 陈雨 《现代防御技术》 2018年第1期63-68,共6页
在高动态环境下,由内杆臂引起的尺寸效应误差是高精度捷联惯导系统的重要误差源之一。从原理上分析了内杆臂误差的产生机理,推导了内杆臂误差的动态误差模型,并结合系统误差模型推导了内杆臂的标定模型,选取考虑了外杆臂误差的速度误差... 在高动态环境下,由内杆臂引起的尺寸效应误差是高精度捷联惯导系统的重要误差源之一。从原理上分析了内杆臂误差的产生机理,推导了内杆臂误差的动态误差模型,并结合系统误差模型推导了内杆臂的标定模型,选取考虑了外杆臂误差的速度误差为系统观测量,提出了基于卡尔曼滤波的内杆臂参数辨识方法。试验结果表明,内杆臂标定重复性精度优于2 mm,快速旋转试验中,内杆臂误差补偿后,速度误差减小90%,摇摆试验中的导航精度也得到显著提升。 展开更多
关键词 内杆臂 卡尔曼滤波 捷联惯导系统 外杆臂 尺寸效应 速度误差
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捷联惯导系统内杆臂补偿方法及试验验证 被引量：20
4
作者 严恭敏 周琪 +1 位作者 翁浚 秦永元 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期62-67,共6页
在实际捷联惯组中,三只加速度计的比力测量对应于不同的点位置,如果直接作为捷联惯导算法的输入,角运动条件下会引起导航误差。对于加速度计非正交安装情形,在常规静态标定模型基础上,推导了考虑内杆臂效应后的动态标定模型。以导航速... 在实际捷联惯组中,三只加速度计的比力测量对应于不同的点位置,如果直接作为捷联惯导算法的输入,角运动条件下会引起导航误差。对于加速度计非正交安装情形,在常规静态标定模型基础上,推导了考虑内杆臂效应后的动态标定模型。以导航速度为观测量,建立了加计组合内杆臂补偿的一般模型方程。针对激光捷联惯性组合,设计了简便的试验方法用于辨识内杆臂参数,高强度的摇摆试验表明内杆臂补偿有效地提高了导航精度,速度误差降低达77%以上。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 内杆臂补偿 动态误差 摇摆试验
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36维Kalman滤波的激光陀螺捷联惯导系统级标定方法 被引量：14
5
作者 江奇渊 汤建勋 +1 位作者 韩松来 袁保伦 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1579-1586,共8页
分析了系统级标定的研究现状,建立了惯导系统误差模型。额外考虑加速度计二次项误差系数与内杆臂参数对系统的影响,提出了一种36维Kalman滤波系统级标定方法。设计了合适的标定路径,建立了Kalman滤波模型。仿真及实验结果表明,激光陀螺... 分析了系统级标定的研究现状,建立了惯导系统误差模型。额外考虑加速度计二次项误差系数与内杆臂参数对系统的影响,提出了一种36维Kalman滤波系统级标定方法。设计了合适的标定路径,建立了Kalman滤波模型。仿真及实验结果表明,激光陀螺和加速度计零偏估计精度分别优于0.001(°)/h和9μg,标度因数误差估计精度分别优于3 ppm(1 ppm=10-6)和2 ppm,安装误差角估计精度分别优于1″和3″,二次项误差系数估计精度优于4×10-10 s2/m,内杆臂参数估计精度优于3 mm,满足高精度惯导系统的标定要求。 展开更多
关键词 系统级标定 加速度计二次项 内杆臂参数 KALMAN滤波 惯导系统
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捷联惯导加速度计尺寸效应误差建模及其标定 被引量：13
6
作者 游金川 秦永元 +1 位作者 杨鹏翔 严恭敏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期311-317,共7页
高动态条件下,加速度计(简称加计)的尺寸效应将成为捷联惯导系统精确导航的重要误差源。这个误差源于加计组合中三个加计振动中心(有效的加速度测量点)的不重合。从几何角度对加计尺寸效应误差进行了建模。设计了三类基于精密三轴速率... 高动态条件下,加速度计(简称加计)的尺寸效应将成为捷联惯导系统精确导航的重要误差源。这个误差源于加计组合中三个加计振动中心(有效的加速度测量点)的不重合。从几何角度对加计尺寸效应误差进行了建模。设计了三类基于精密三轴速率转台的加计尺寸标定方案,即匀角速度旋转、匀角加速度旋转和正弦角加速度旋转方案。以旋转过程中捷联惯导系统的速度输出作为量测,利用Kalman滤波器可以实现对加计尺寸系数的有效估计。利用分段定常系统可观性分析方法研究表明,三类旋转标定机动均能使系统状态完全可观测。仿真结果证明了三类标定方案的有效性,而以匀角速度旋转方案估计过程最平稳,以正弦角加速度旋转方案估计精度最高。 展开更多
关键词 捷联惯性测量单元 加计尺寸效应(内杆臂效应) 标定 卡尔曼滤波
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舰用高精度激光陀螺惯导内杆臂误差分析及补偿方法研究 被引量：4
7
作者 周冉辉 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第4期120-123,共4页
对于高精度激光陀螺旋转惯导系统,大部分惯性器件误差都能够通过惯性测量单元(IMU)旋转而调制掉,内杆臂误差不仅不能够被调制掉,反而因为IMU旋转将误差引入到系统对准和导航过程中。基于此,本文对内杆臂误差进行分析与建模,推导内杆臂... 对于高精度激光陀螺旋转惯导系统,大部分惯性器件误差都能够通过惯性测量单元(IMU)旋转而调制掉,内杆臂误差不仅不能够被调制掉,反而因为IMU旋转将误差引入到系统对准和导航过程中。基于此,本文对内杆臂误差进行分析与建模,推导内杆臂误差与导航速度误差之间的数学表达式,通过分析确定内杆臂长度和振动频率是影响内杆臂误差的2个因素,并提出基于内杆臂长度的误差补偿方法。最后,通过试验对内杆臂误差模型和补偿方法进行了验证。 展开更多
关键词 激光陀螺 内杆臂误差 旋转惯导 误差补偿
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光纤陀螺捷联惯导系统艇上系泊状态自标定方法 被引量：4
8
作者 刘凯 万少巍 +1 位作者 王激扬 于峰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期344-349,共6页
从实际工程使用角度出发,提出了一种在系泊状态下的系统级自标定方案,避免了惯导系统在艇上的反复拆装。提出的系统级标定方法设计了15位置转位方案,可以通过Kalman滤波对陀螺仪和加速度计的零次项误差,标度因数误差,安装误差进行精确估... 从实际工程使用角度出发,提出了一种在系泊状态下的系统级自标定方案,避免了惯导系统在艇上的反复拆装。提出的系统级标定方法设计了15位置转位方案,可以通过Kalman滤波对陀螺仪和加速度计的零次项误差,标度因数误差,安装误差进行精确估计,除了对以上误差参数的估计外,对影响导航精度的内杆臂参数和加速度计正负通道非对称误差也可以进行估计。并根据系泊状态的特殊晃动环境,设计了零相位延迟的低通滤波器从惯导系统的速度解算中得到速度误差,保证了惯导系统在不依赖外界输入条件下完成自标定任务。仿真及实验结果表明,该方法能在系泊状态下准确估计出全部误差变量,且与静基座标定结果相符,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 系泊状态自标定 光纤陀螺捷联惯导系统 KALMAN滤波 内杆臂参数
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捷联惯导加速度计内杆臂误差分析与补偿 被引量：1
9
作者 赵桂玲 葛礼赞 +1 位作者 郭泉荣 谭茂林 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1773-1779,共7页
针对捷联惯导系统内杆臂误差的估计和补偿问题,提出了一种角度随正弦规律变化的旋转方案。通过推导内杆臂误差与载体角速度和角加速度之间的关系,分析内杆臂误差对捷联惯导系统的影响,基于内杆臂误差模型设计正弦旋转的标定路径,采用分... 针对捷联惯导系统内杆臂误差的估计和补偿问题,提出了一种角度随正弦规律变化的旋转方案。通过推导内杆臂误差与载体角速度和角加速度之间的关系,分析内杆臂误差对捷联惯导系统的影响,基于内杆臂误差模型设计正弦旋转的标定路径,采用分段线性定常系统(PWCS)和奇异值分解(SVD)的方法对系统进行可观测性分析,设计卡尔曼滤波器对内杆臂误差进行估计。仿真结果表明:本文设计的正弦旋转方案使得9个内杆臂误差完全可观;在相同的摇摆频率下,摇摆幅值越大,内杆臂误差的估计精度越高;与两轴联动式误差激励方式相比,滤波估计时间减少50%以上。 展开更多
关键词 内杆臂误差 正弦旋转 分段线性定常系统 奇异值分解 KALMAN滤波
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捷联惯导寻北系统中内杆臂误差的分析与补偿
10
作者 王磊 汪洲 任元 《兵工自动化》 2018年第12期5-8,15,共5页
为解决高精度激光陀螺捷联惯导寻北系统中,旋转调制对内杆臂效应误差起不到消除效果,反而会将误差引入寻北导航解算中的问题,提出具体的补偿方法。建模分析寻北过程中的内杆臂误差,推导具体的内杆臂误差效应的数学表达式,分析确定影响... 为解决高精度激光陀螺捷联惯导寻北系统中,旋转调制对内杆臂效应误差起不到消除效果,反而会将误差引入寻北导航解算中的问题,提出具体的补偿方法。建模分析寻北过程中的内杆臂误差,推导具体的内杆臂误差效应的数学表达式,分析确定影响内杆臂误差的2个因素,并通过实验进行仿真验证。结果表明:内杆臂误差不会引起定位误差的发散;内杆臂效应导航速度增量与旋转中心无关,而与内杆臂长度、惯性测量单元(inertial measuring unit,IMU)的旋转角速度成正比。 展开更多
关键词 捷联惯导 内杆臂效应 旋转调制 寻北
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