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  • 简介:传统动基座传递对准主要采用扩展卡尔曼滤波技术。但在动基座传递对准非线性、非高斯条件下,这种基于模型线性化和高斯假设滤波方法在估计系统状态及其方差时误差较大且可能发散。混合退火粒子滤波针对非线性、非高斯系统状态在线估计问题,提出一种新基于序贯重要性抽样粒子滤波算法。在滤波算法中,用状态参数分解和退火系数来产生重要性概率密度函数,此概率密度函数综合考虑了转移先验、似然、噪声统计特性以及最新观察数据,因此更接近于系统状态后验概率。实验仿真结果表明,这种基于混合退火粒子滤波器不仅比扩展卡尔曼滤波提高了传递对准精度,而且又比传统粒子算法减少了时间。

  • 标签: 捷联惯导 传递对准 动基座 混合退火粒子滤波
  • 简介:给出了激光陀螺捷联惯性组合(IMU)误差模型,研究了一种利用双轴带温控箱速率转台参数标定方法,标定出了IMU在各种环境温度下模型参数,通过温度补偿有效地减小了IMU导航误差.试验结果表明:该方法标定精度较高,适用于中等精度IMU参数标定.

  • 标签: IMU 参数标定 温度补偿 转台 标定方法 等精度
  • 简介:文章从静力和动力学角度简要回顾了关于沿内角自发毛细流动研究最近进展.作为一个通用几何形状,内角在地面微观尺度下或处于失重状态航天飞行器系统内大尺度下为液体提供有效输运通道.当一定几何条件得到满足并且当毛细力远远大于体力比如重力时候,沿着内角会发生自发毛细力驱动流动现象.从静力学角度来说,本文讨论自发毛细驱动流动和当特定边界条件发生突然变化,比如重力作用突然消失时带有内角容器内部单值有限高度平衡自由面的非存在性有关系.Concus-Finn方法可以用来确定这样平衡自由面在一个横截面处处一致柱形容器内非存在性.用这个方法可以推导出在失重状态下一个内角为2α通常柱形容器里,当接触角小于π/2-α时,平衡曲面不存在.通常来说,沿内角自发毛细驱动流动属于层流.利用尺度分析和摄动法,成功分析了该流动动力学特性,并且推导出对设计有用封闭形式解析解.一个典型结果是在黏性流范畴里毛细面端点移动和t~(1/2)成正比.

  • 标签: 平衡毛细自由面 尺度分析 摄动法 毛细驱动流 内角
  • 简介:为了最大限度克服微机电陀螺两个模态相互耦合作用,提高微机电陀螺综合性能指标,采用国内现有MEMS标准工艺方法,设计和制作了一种高性能单晶硅对称解耦结构线振动陀螺。采用对称结构形式和保证陀螺驱动和检测模态振型都是弯曲振动模式,易于模态匹配;由于采用驱动模态和检测模态结构解耦方式,从微结构设计上大大降低了正交耦合误差影响,使陀螺具有输出零位小、零偏稳定性好优点。测试结果表明:初次加工样机,在大气中驱动和检测模态固有频率分别在2430Hz和2580Hz左右,在150Hz带宽内具有0.1~0.5(°)/s分辨率;随着加工精度提高和检测电路改进,该陀螺在大气中15Hz带宽内实现0.008(°)/s分辨率,在真空状态下,这种高性能单晶硅对称解耦结构线振动陀螺性能会有进一步提高。

  • 标签: 标准工艺 对称结构 解耦线振动陀螺 模态频率匹配
  • 简介:本文介绍了几何式静电陀螺监控器基本结构、工作原理和导航方程;并着重介绍了静电陀螺监控器自对准。由于几何式静电陀螺监控器工作特点,在对准时,只需精确位置座标而不需要航向信息。根据极轴陀螺动量矩轴绕地球极轴圆运动,用卡尔曼滤波技术对陀螺框架上角度传感器输出进行数据处理,即可估计航向角和极轴陀螺动量矩轴相对地球地轴初始偏差角。

  • 标签: 静电陀螺监控器 陀螺框架 动量矩 角度传感器 自对准 卡尔曼滤波
  • 简介:基于超导迈斯纳效应与超导量子干涉技术,结合柔性并联机构理论,设计一种基于超导全张量重力梯度敏感头。敏感头采用6个完全相同同时具有移动与转动自由度敏感结构,对称布置在正六面体外,对称面的两个敏感结构相对旋转90°成垂直状态。轴向间距使两个敏感结构直接测量重力梯度轴向分量,相互垂直使两个敏感结构既可以测量重力梯度交叉分量,也可以测量共模角加速度。利用超导线圈电感变化响应质量块位移,进一步通过超导回路将其转变为磁场变化,并由超导量子干涉器进行检测。敏感结构采用8分支柔性并联机构支承,构成空间对称形式,可以实现对称力学特性,保证各处柔性铰链产生均匀变形,减少非对称偏移,避免单一铰链应力集中,具有沿轴移动刚度与绕轴转动刚度小、非设计寄生误差方向刚度大优势。在惯性系下全张量重力梯度值可由坐标变换得到,可以预期得到1E测量精度。

  • 标签: 超导 重力梯度 敏感头 柔性并联机构
  • 简介:针对光纤陀螺专用开关电源集成化,分析了PWM波形变化以及开关频率引起噪声对陀螺精度影响.测试结果表明:对零漂为0.3(o)/h中精度陀螺,开关电源噪声对陀螺精度没影响.

  • 标签: 光纤陀螺 精度 脉宽调制 开关电源噪声 导航系统
  • 简介:利用全流向十七孔压力探针,测量了你=1.5x105与你=3.0x105(基于锥体底面直径),攻角为0°,锥角为60°圆锥体后流场速度与压力分布,并用烟线法进行了流场显示对比,得到了所述两种来流条件下锥体后流动速度场与压力场详细实验测量数据.对速度与压力分布特征进行相关分析后,得到了两种来流条件下流场涡量.与耗散熵产Sf云图.同时发现在两种来流条件下,锥体后流场可明显划分为3个区域.轴向速度R沿锥体轴线分布规律非常相似,均存在3个低速极值点,且锥体后流动驻点位置静压力均基本等于环境静压力.

  • 标签: 圆锥体 流场 流动测量 钝体尾迹 气动压力探针
  • 简介:利用粒子成像测速技术(particleimagevelocimetry,PIV),在水槽中探究缝隙对圆柱流场结构影响,应用频谱分析和本征正交分解(properorthogonaldecomposition,POD)方法,研究了开缝圆柱流场相干结构.实验Reynolds数范围内,缝隙“吹吸”作用从根本上改变了圆柱绕流近区尾流结构,前6阶模态形态是流场中最主要相干结构.第1,2阶模态形态控制着圆柱绕流流场涡街相继脱落过程,1或2阶模态系数为尾迹涡固有频率;第3,4阶模态形态控制着脱落旋涡沿流向方向能量运输;第5,6阶模态形态中同向涡旋结构作用于旋涡缓慢脱离柱体这-过程,并对旋涡能量起着衰减作用.

  • 标签: 开缝圆柱绕流 尾迹涡 粒子成像测速技术 本征正交分解
  • 简介:为了满足高温燃气流动研究需求,提出了一种新实验装置——爆轰波风洞.该风洞基本原理是利用高压气体驱动爆轰波后高温气体,为其提供消除Taylor稀疏波运动边界条件,使爆轰波后气流保持均匀恒定所需状态.在结构布置上,爆轰波风洞与激波风洞类似,因此很容易利用激波风洞实现爆轰波风洞运行模式,但两者流动过程和参数间关系有明显区别.首先理论分析了爆轰风洞流动过程并得出参数间关系,而后据此开展了实验验证.理论和实验结果表明该装置可以产生多种类型、不同状态高温燃气,并可实现对燃气状态准确控制.该装置实验能力和应用范围还能进一步扩展.

  • 标签: 高温燃气 爆轰 风洞 气动实验 高超声速
  • 简介:提出一种用MEMS(微机电系统)惯性元器件(微机械陀螺和加速度计)代替传统惯性元器件组成惯性辅助导航系统这种新方法,提供给EOANS(光电测距系统)所需要导航参数,用于进一步测距计算。由于MEMS系统本身结构特点,这种新测距系统体积小、造价低,能够广泛应用于制导等领域。文中最后还给出了仿真试验数据,结果表明该方法能保证整个测距系统可行性。

  • 标签: MEMS 微机械陀螺 光电辅助导航测距系统 灰度值 卡尔曼滤波:
  • 简介:半球谐振陀螺是一种具有广阔应用前景高精度陀螺.由于制造工艺和装配过程中因素,其结构难免会出现误差.根据闭环检测机理,推导出结构误差数学表达式,分析了它对测量结果影响,这对于编制软件算法以补偿结构误差具有一定指导意义.

  • 标签: 半球谐振陀螺 闭环检测 误差分析 结构误差
  • 简介:针对线性高斯系统平滑问题,分析了RTS固定区间平滑与双滤波器固定区间平滑两种算法,提出了一种滤波存储数据更少RTS平滑新算法.结合平面内运动追踪问题,基于二维CWPA模型,仿真分析了卡尔曼滤波、RTS固定区间平滑以及双滤波器平滑算法估计性能.仿真结果表明,两种固定区间平滑算法估计效果等效,精度均优于卡尔曼滤波,对于实际问题中固定区间平滑算法选用具有一定参考价值.最后,结合双滤波器结构提出了一种基于双平滑器舰载武器惯导传递对准精度评估方法,结果表明新方法相比于单一平滑算法,可以获取更优综合平滑性能,特别提升了水平姿态对准误差平滑估计性能.

  • 标签: 最优平滑 卡尔曼滤波 RTS平滑器 双滤波器平滑器 CWPA模型 传递对准精度评估
  • 简介:-静电陀螺(ESG)工程化应用是国防科技及惯性测量迫切需要解决问题,其支承系统(ESS)工程化是关键之一。本文利用高压支承变压器高频载波下付边电感与负载电容谐振特性,设计并研制了有源谐振ESS。它有利于消除ESS起支击穿,系统功耗比原有的ESS降低了50%,系统动态指标优良。

  • 标签: 静电陀螺 支承系统 高频载波 负载电容 国防科技 功耗比
  • 简介:空间稳定系统是高精度长航时导航技术关键,快速对准是其工程应用重要功能之一。研究了基于位置和速度观测系统快速对准方法。基于Wahba定姿原理设计平台姿态角粗估计算法,研究了系统水平通道误差模型短时可观测性,并据此设计一个可实时估计平台失准角初值、水平位置和速度误差7维精对准Kalman滤波器。计算机仿真和动态试验结果表明,所述快速对准方法可估计较大平台失准角(3°量级),同时适用于系泊和海上应急启动情况;在动态条件下精对准2h,精度即满足指标要求,具有较强工程应用价值。

  • 标签: 空间稳定系统 快速对准 位置和速度观测 KALMAN滤波
  • 简介:为了预测某导弹陀螺漂移趋势,以该陀螺漂移角速度时间序列为对象,建立了基于支持向量回归机预测模型。针对该预测模型特点,提出了支持向量预选取模型优化方法。基于ε不敏感损失函数支持向量回归机具有稀疏性,其结构由支持向量决定。因此从训练样本集中预选出有可能成为支持向量样本,精简样本规模是提高该类支持向量回归机训练和预测效率有效方法。针对该类支持向量回归机从分类和回归两个角度分析了支持向量几何特征,提出了核函数空间免疫聚类支持向量预选取方法并用于某导弹陀螺漂移预测模型数据预处理。仿真结果表明优化后预测模型运算量小、建模速度快,精度高。

  • 标签: 支持向量回归机 免疫聚类 时间序列建模 陀螺漂移
  • 简介:研究了一种大风浪中舰船模型和扰动参数识别方法。通过对舰船角速率信号进行谱分析,确定舰船模型参数和静态扰动力矩大小。所获得参数精度可以满足自动驾驶仪控制系统综合和整定要求。

  • 标签: 舰船模型 扰动参数 谱分析 静态扰动力矩
  • 简介:──本文通过对液浮陀螺及石英加速度计误差分析,建立一种机载导弹动基座对准及校正新数学模型,即利用大维数卡尔曼滤波器完成捷联惯性导航系统调平、对准及陀螺加速度计误差参数估计。理论分析与仿真结果表明,状态与偏差联合的卡尔曼滤波器,在满足一定条件情况下,具有较好收敛性和稳定性。

  • 标签: 加速度计 卡尔曼滤波器 机载导弹 液浮陀螺 捷联惯导系统 动基座对准
  • 简介:在干扰大外界环境中,传统滤波法对组合导航系统进行状态估计精度难以满足要求,为此提出了引入Elman神经网络.描述了它状态估计设计方法,对如何获取训练样本及网络训练算法给予了详细介绍,并把优化后算法与原有方法进行仿真对比.最后以INS/GPS组合导航系统为例,分别用传统滤波法与Elman神经网络法进行状态估计.仿真结果证明了该法有效性和实用性.

  • 标签: 组合导航系统 神经网络 卡尔曼滤波 状态估计
  • 简介:气动声学声比拟理论以密度、声压等标量为波动算子变量,建立非齐次波动方程,描述流体运动及与边界作用诱发声音辐射,但标量无法直接描述声能量传播过程和途径.在流体力学研究中,标量用于描述当前当地物质状态,而矢量用于描述质量和能量传输.借鉴上述思想,开展了矢量气动声学研究,概述矢量气动声学理论研究进展及应用,主要包括:(1)以声粒子速度为变量,采用声比拟理论思想直接从Navier-Stokes方程出发推导建立了气动声学矢量波动方程及两种频域解;(2)综合利用声压和声粒子速度积分解,直接求解声源周围瞬时和有功声强矢量场,直观显示声能量传播途径,应用于旋转声源辐射声能量传播分析,揭示了亚音速旋转声源辐射声能量3种传播模式:螺旋模式、声学黑洞模式和R-A模式;(3)采用球谐级数展开方法建立旋转点/紧凑声源辐射噪声声压和声粒子速度频域解析解,在此基础上推导了声功率谱频域解析解,建立了识别旋转叶片声源在空间域和频域分布特征方法;(4)综合利用矢量气动声学方法和等效源方法,显示声源和散射边界周围声强矢量场分布特征和能量传播途径,直接揭示了阻抗边界主要吸声位置以及直接计算得到阻抗边界吸收声功率.

  • 标签: 声比拟理论 矢量气动声学 声强 辐射模式 声源识别