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  • 简介:文章基于线性中心紧致差分格式,通过非线性加权插值方法来求解网格中心处函数值.这类格式保持了原有中心紧致差分格式高阶精度和低耗散特性,同时其分辨率也非常高,由于其非线性插值机制,使得这类格式能够捕捉强激波,所以这类新高阶非线性紧致格式是一种较好模拟湍流和气动声学等多尺度问题方法.

  • 标签: 紧致格式 非线性加权插值 高阶 高分辨率 计算气动声学
  • 简介:建立了考虑测试基准倾斜时加速度计数学模型。用初始安装误差角辨识理论及算法,在一定范围内消除或减弱了测试基准倾斜对加速度计数学模型辨识精度影响。该方法可以降低对测试设备地基和调平装置精度要求,降低其测试和标定成本,提高测试工作效率。

  • 标签: 测试基准倾斜 辨识 加速度计 数学模型
  • 简介:采用卡尔曼滤波方法进行动基座对准过程中,载体挠曲运动等因素会导致系统噪声、量测噪声不确定性,即系统参数不确定性。将多模型估计理论应用于捷联系统动基座对准过程中,可以有效抑制系统不确定性因素影响。建立了捷联惯导系统误差模型和引入外部位置、速度信息量测模型,针对对准过程中系统噪声和量测噪声不确定情况建立了多模型自适应估计器。在同等条件下进行了单一模型对准和利用多模型估计理论进行对准仿真比较,结果显示:基于多模型估计对准完成后捷联系统具有更高导航精度;由此说明,动基座对准过程中,系统参数不确定情况下,多模型估计器有更好适用性。

  • 标签: 动基座对准 误差模型 多模型估计 卡尔曼滤波
  • 简介:基于windows平台,采用VC++6.0开发了光纤陀螺捷联惯组标定测试软件,着重阐述了该软件设计思想和关键技术实现.该软件实现了对光纤陀螺捷联组合误差系数标定测试,为光纤陀螺捷联系统标定测试提供了方便,具有很强工程实用价值.

  • 标签: 定测 捷联系统 光纤陀螺 标定 工程 测试软件
  • 简介:利用线性时变系统作为分段定常系统来进行可观测性研究方法,将初始对准最优多位置法应用于光纤陀螺捷联系统,分析了多位置对准可观测性,通过仿真说明将多位置法应用于光纤陀螺捷联系统是有效.

  • 标签: 光纤陀螺 捷联系统 初始对准 最优多位置 卡尔曼滤波
  • 简介:在捷联惯性系统中,初始对准是影响系统输出精度最重要环节,陀螺漂移是引起对准误差主要原因。本文在对捷联系统误差进行分析基础上,结合卡尔曼滤波器滤波特性,提出一种陀螺随机常值漂移标定初始对准进行多级组合的卡尔曼滤波方法。

  • 标签: 捷联惯性系统 漂移标定 误差分析 初始对准技术
  • 简介:针对单一图像源下目标跟踪精度不高问题,利用跟踪状态下目标存在于可见光红外图像中特征对连续自适应均值移动跟踪算法做出改进。首先选取可见光图像“颜色梯度背投影”作为改进目标模型,选取红外图像“灰度梯度背投影”作为改进目标模型;然后根据可见光序列图像和红外序列图像各自进行连续自适应均值移动跟踪算法得到对应口‘系数判定两种图像跟踪效果,对两种图像权重进行自适应调整,得到这两种图像特征级融合图像和跟踪结果。实验结果表明,对于320像素×240像素可见光和红外图像,基于可见光红外图像特征融合目标跟踪算法在复杂背景下能够较准确跟踪目标,目标跟踪精度为0.5像素,跟踪速度为30~32ms/帧。

  • 标签: 目标跟踪 图像特征融合 可见光图像 红外图像 连续自适应均值移动跟踪算法
  • 简介:研究了GPS软件接收机捕获和跟踪算法,并基于Matlab软件平台和射频前端在Pc上实现了GPS软件接收机样机。介绍了GPS软件接收机结构和数据采集硬件,讨论了GPSC/A码特性、产生原理以及捕获过程。针对传统串行搜索算法慢缺点以及高动态GPS软件接收机特点,在该样机中实现了快速基于循环卷积并行捕获算法,并联合使用超前滞后环和对相位反转不敏感科斯塔斯锁相环分别对码相位和多普勒频偏进行跟踪,解调得到导航电文。仿真和测试结果表明,使用GPS软件接收机进行信号处理思想使用户在算法处理和软件升级等方面具有更大灵活性,可应用于下一代任何全球导航卫星定位系统(GNSS)和空基增强系统(SBAS)接收机设计。

  • 标签: GPS软件接收机 仿真 捕获 跟踪
  • 简介:描述了一种惯导辅助基于GPS航向姿态参考系统设计实现,主要工作包括两个方面:第一,采用最小二乘方法和乔里斯基分解,基于基线长度约束设计并实现了实时GPS定姿系统;第二,采用低成本光纤陀螺辅助GPS定姿系统,提出了基于姿态角约束多分辨率方法,用于在GPS定姿失败情况下,正确求解载体姿态.该系统经过船载航行实验,证明完全能够达到实时计算,在基线长度为3m条件下,航向角精度优于0.1°.

  • 标签: 0PS 姿态确定 载波相位 惯导辅助 航向姿态参考系统
  • 简介:针对传统压电型声矢量传感器无法兼顾小体积高灵敏度问题,利用MEMS电容加速度计作为拾振器,实现矢量传感器小型设计。首先采用机电类比分析方法得到内置加速度计刚硬球体声致振动响应;然后进行硅微电容加速度计选型和参数分析、设定,并设计制作了一只二维球形矢量传感器样机;最后对样机进行了参数测试,结果表明两矢量通道均具有良好方向性,声压灵敏度分别为?185dB和-186dB(1kHz,0dBref1V/μPa),通道间相位差理论值保持一致,验证了利用MEMS电容加速度计设计矢量传感器可行性。

  • 标签: MEMS电容加速度计 声矢量传感器 小型化设计 机电类比
  • 简介:温度是IMU及其他导航器件等精密仪器中需要监测重要参数,传统温度监测一般使用热电偶或者数字温度传感器(如DS18B20)等,监测程序复杂,功耗高,因此使用精密仪器中广泛采用FPGA芯片独立完成高集成度、低功耗温度监测具有重要意义.在FPGA中通过搭建环形振荡器产生了自激振荡信号,该信号周期FPGA芯片温度具有正相关性,通过对振荡信号周期检测完成了对温度监测,设计了一种以FPGA芯片同时作为敏感头和处理模块温度传感器.通过对XilinxVirtex-2系列FPGA芯片进行实验,得到该传感器在-40℃~+60℃范围内具有优于0.1℃分辨率,优于0.5℃检测精度,满足一般温度监测需要.实验表明该传感器具有功耗低、集成度高、可靠性好等优点.

  • 标签: IMU FPGA 自激振荡 温度传感器
  • 简介:基于惯性系双矢量定姿方法选择惯性系中两个重力视运动向量作为不共线矢量,解决了传统双矢量定姿方法在晃动基座条件下易受载体角运动干扰而无法实现对准问题,但该方法仍需要精确地理纬度信息以参与对准计算。针对未知纬度条件下SINS抗晃动自对准问题,提出了一种基于重力视运动三矢量自对准方法。该方法将初始对准问题归结为求解当前时刻导航系相对于初始时刻载体系姿态矩阵问题,并利用矢量运算进行求解,仿真结果表明:加速度计随机测量噪声会映射为重力视运动随机噪声,降低对准精度;当加速度计随机噪声量级较大时,会带来对准计算失败。针对噪声问题,引入Daubechies(db4)小波进行5层分解来实现对重力视运动降噪,并选择去噪后重力视运动向量参与三矢量定姿解算,仿真结果表明:db4小波具有良好去噪效果,基于小波去噪三矢量自对准方法可以有效完成未知纬度条件下SINS初始对准。

  • 标签: 捷联式惯性导航系统 初始对准 重力视运动 小波去噪 三矢量定姿
  • 简介:捷联惯性导航系统大方位失准角误差模型是非线性,传统扩展卡尔曼滤波(ExtendedKalmanFilter,EKF)会产生线性误差,影响初始对准精度。在给出捷联惯性导航系统动基座大方位失准角误差模型基础上,推导了粒子滤波方法(ParticleFilter,PF),并将扩展卡尔曼滤波、基于Scaled-Unscented变换Unscented卡尔曼滤波(UnscentedKalmanfilter,UKF)和基于Residual重采样粒子滤波用于捷联惯性导航系统初始对准中,分别进行了加速和拐弯条件下初始对准实验仿真。仿真结果表明,在大失准角情况下,粒子滤波相对于扩展卡尔曼滤波和Unscented卡尔曼滤波具有更高对准精度和更快收敛速度。

  • 标签: 捷联惯性导航系统 初始对准 大方位失准角 Residual重采样 粒子滤波
  • 简介:基于ICCP算法重力匹配定位可以用于限制推算定位随航行时间增长位置误差.给出了ICCP算法设计思想,同时针对算法假设前提进行了推广,使算法能够在考虑重力传感器测量数据存在误差情况下,实现推位航法误差校正.仿真结果证明这种推广具有较好定位精度,能够满足AUV导航要求,对实现AUV自主无源导航有重要意义.

  • 标签: 算法 AUV 仿真结果 导航 力传感器 无源
  • 简介:根据重力信号微弱和非平稳特点,提出了一种小波滤波器有限脉冲响应滤波器(FIR)级联去噪方法。该方法针对噪声特点,在小波强制阈值滤波之后级联一个低阶FIR滤波器以去除色噪声影响,基于实测重力信号时域和功率谱处理结果,说明级联滤波能够在含有强噪声原始信号中提取出微弱重力信号。该方法既可以抑制小波滤波起始和结束阶段波形畸变,又省去了FIR滤波需要调整参数繁琐,具有工程实用性。

  • 标签: 重力信号 有限脉冲响应滤波器 小波变换 功率谱
  • 简介:基于矢量调制法原理,介绍了一套寻北仪设计方案,并详细叙述了该仪器物理实现方法和算法原理.对影响其精度主要因素作了详细分析,仿真计算和实验验证了上述理论分析合理性,并解算出较高精度测量结果.

  • 标签: 寻北仪 算法原理 矢量 高精度 仿真计算 细分
  • 简介:地磁导航是导航技术发展方向,可以弥补惯性导航长期误差积累缺点。考虑到潜艇转向后其自身磁性变化不能立即满足测量要求特点,提出了在实际使用地磁匹配定位时,潜艇有必要保持航向观点。同时提出了直线航行时潜艇测量位置点除第一个点由惯导位置信息输出外,其余各点均由导航系统给出航向航速推算而得测量方法。通过推算舰位来获得直线段测量位置点,在保证了测量连续性准确性同时还可以克服测量野值点问题。该方法对潜艇地磁匹配实际应用具有一定参考价值。

  • 标签: ICCP 直线段 地磁匹配 地磁导航
  • 简介:设计了一种转子采用五自由度静电悬浮微机械陀螺。微陀螺基于玻璃-硅-玻璃键合三明治结构、环形转子、体硅工艺、电容式位移检测方案;采用公共电极施加高频激励信号,基于隔离网络和频分复用方法实现检测电极加力电极复用以简化陀螺结构;通过有源静电悬浮系统约束环形转子沿五自由度运动,并提供足够支承刚度;转子转速控制基于三相可变电容式电机驱动方式,借助于检测转子定子旋转电极电容变化获得转子速度以实现转速闭环控制。目前已加工出基于深反应离子刻蚀工艺微结构,采用基于DSP数字控制器实现了环形转子五自由度稳定悬浮。

  • 标签: 硅微陀螺 静电悬浮 体硅工艺 电容式位移检测 可变电容式电机
  • 简介:为了提高非线性卫星姿态控制系统滤波性能,在建立了采用磁强计及太阳敏感器卫星姿态模型基础上尝试了新兴粒子滤波(PF)算法对卫星系统进行姿态估计,进而对采用矢量观测三轴稳定卫星姿态确定问题进行了滤波算法实时仿真,并将四元数转换成旋转矢量引入了粒子滤波算法,最后给出了卫星模型在不同粒子数目下滤波性能比较,并在系统初始误差较大情况下将粒子滤波算法EKF滤波算法进行了滤波性能对照。仿真结果表明,粒子滤波算法对粒子数目具有明显依赖性,但是当粒子达到一定数目时,粒子滤波精度以及滤波稳定性都可以得到保证,尤其是在系统初始误差较大情况下粒子滤波算法更显示了其优于EKF算法滤波性能。

  • 标签: 矢量观测 姿态确定 粒子滤波 四元数
  • 简介:将GPS定位航位推算(DR)技术结合起来,可以用于车辆定位和导航中.但是现有的航位推算设备都需要用角度传感器测量车辆行驶方向,在实际应用中存在很多不便而且性价比不高.为解决这一问题,通过研究设计了只使用速度传感器就可以进行航位推算设备,并对设备工作原理、体系结构和基本算法进行了介绍.通过对模拟实验数据进行分析,证明了这种航位推算方法可以很好地弥补GPS导航定位不足.

  • 标签: 航位推算 车辆 行驶方向 导航设备 速度传感器 DR