舰艇惯性导航技术现状及发展趋势

讲述了国内外海军舰艇用惯性导航技术的现状,分析并预测了发展趋势。简述了舰艇用惯性导航技术的技术特点和使用需求特点,从惯性敏感器技术和系统技术两个方面对惯性导航系统产品进行了分类。通过阐述技术特点与不同使用需求之间的对应关系,探寻技术发展方向;并以国内外舰艇惯性导航技术发展的历程进行佐证。     

惯性导航系统中陀螺斜坡漂移的测量及补偿

当惯性陀螺工作在方位姿态时,有一定的斜坡漂移,它将引起惯性导航系统中的严重的航向和位置误差,所以有必要估计和补偿它.本文描述了斜坡漂移产生的原因和特性,详细讨论了一种在BBA校准后利用惯导系统的输出来估计和补偿斜坡漂移和常值漂移的方法,以及提出了几个在实际操作中需注意的问题.软件仿真和实验都证明了这种方法的有效性.     

惯性导航系统中控制区域网总线的通信协议

针对惯性导航系统的特性,设计了新的控制区域网(Control Area Network,CAN)总线应用层协议.为把检测控制数据和导航解算数据分离,系统被分为两条CAN总线.对于检测控制总线,通过对信息的分类,存储数据和传输数据格式的统一,以及通讯的三次握手,保证检测控制总线的可靠性和程序的可移植性.对于导航解算总线,通过对数据的分时传输和对每次传输的计数,保证通讯的可靠性和实时性.实验表明:该协议具有可靠性高、网络负载小和通讯实时性好的特点.     

捷联惯性导航系统的四元数姿态适时修正算法探讨

建立了捷联惯性导航系统的四元数姿态修正算法,该算法跟其他常用算法的区别是在旋转矢量计算上的处理不同,计算采用了多步骤Adams-Moulton方法。由于多步骤方法不能自行启动,所以在开始阶段采用了单步骤Heun’s方法。然后,在实际计算值和预估值的基础上,建立了姿态修正运算法的评估误差方程。数字测试结果表明该四元数姿态修正算法在低频动态情况下是可靠的。.     

捷联惯性导航系统传递对准的杆臂效应分析

在传递对准过程中,需将载体上的主惯性导航系统(简称:主INS)高精度的导航信息传递给武器惯性导航系统(简称:从INS).由于主、从INS在载体上的安装位置不同,而用杆臂矢量描述两套系统的相对位置;当两套系统在空间上分隔较远也就是杆臂矢量幅值较大、且载体有较大幅度的运动时,在传递对准过程中,需要对杆臂效应造成的误差进行补偿.对传递对准过程中,不同形式的杆臂效应引起的各种误差进行了讨论.     

GPS与惯性导航系统的综合

惯性导航系统是先进的自主式导航系统，航空、火箭、导弹、宇宙航行等方面，在航母、潜艇、巡洋舰、乃至驱逐舰上已都有应用。随着利用卫星导航的全球定位系统（ＧＰＳ）技术的发展，在舰船上采用全球定位系统与惯性导航系统综合的技术将进一步提高惯性导航系统和全球定位系统的性能。对舰船设计工作者来说，甚为重要的是不应该使全球定位系统和惯性导航系统分别孤立运行，而必须将两者合理地综合。美国海军新型的全球定位系统接收机     

单频DGPS、INS和计程仪组合而成的集成导航系统

在单独分析全球定位系统（GPS）、惯性测量装置、记程仪导航方法的基础上,为了提高导航的精确性与可靠性,提出了由低价惯性测量装置（INS）、单频差分全球定位系统（DGPS）和计程仪组合而成的集成导航系统;建立了相应的误差模型和系统观测模型,特别是组合系统下的线性测量模型;借助一种扩展的卡尔曼滤波方法,进行了仿真研究.仿真结果表明：与单独作用的导航系统相比,集成导航系统能较大地提高导航的精度.     

船用捷联式惯性导航系统仿真器的设计和研究

本文针对船用捷联式惯导系统的特点介绍了船用捷联式惯导系统仿真器硬件和软件的组成及其主要工作原理。此仿真器不仅能在实验室条件下模拟出船用捷联式惯导系统的各种工作环境,还可以模拟惯性仪表的测量噪声,从而帮助研究设计人员对惯性导航系统的算法进行误差分析,是船用捷联式惯导系统的一种重要调试工具。     

燃气轮机在商船上的应用及其技术发展趋势

燃气轮机作为一种符合绿色环保要求的动力装置在船舶上的应用已有数十年的历史.对比柴油机动力装置,在分析燃气轮机技术特点的基础上对目前燃气轮机在商船上的应用进行了综述,概述了船用燃气轮机的发展途径.并根据国内外现有的研究情况,分析和讨论了船用燃气轮机的发展趋势.     

舰船综合状态评估及维护维修技术

从系统维护维修技术的发展趋势,分析了目前舰船综合状态评估及维护维修的技术现状;参照O SA/CBM标准研究了综合状态评估及维护维修系统的体系结构,并采用该标准实现了该系统模块之间的通信。上述研究为舰船综合状态评估及维护维修技术数字化、集成化的实现与应用作出了有益的尝试。     

自主式水下潜器导航技术发展现状与展望

系统地回顾了自主式水下潜器导航技术的发展,主要包括航位推算、声学导航、地球物理导航、组合导航等技术的应用及限制.并对发展趋势进行了探讨.     

基于SUKF滤波的INS/DVL组合导航研究

惯性导航系统(INS)长时间自主工作存在误差积累,采用INS与多普勒速度计程仪(DVL)组合的方案导航.针对组合导航系统状态维数较高,采用算法实现和估计精度优于传统扩展卡尔曼滤波的尺度变换模式的UKF(SUKF)方法.仿真结果表明,采用SUKF滤波方法实现INS/DVL组合导航是可行的.     

陀螺随机漂移引起的惯导系统误差特性分析

为研究陀螺随机漂移作用下的惯导系统误差发散规律,当陀螺随机漂移为白噪声时,基于静基座下的惯导系统误差方程,得到了惯导系统误差的计算方法。基于白噪声的统计特性,理论推导了惯导误差方差的解析解,并分析了各因素对惯导系统误差的影响。基于理论推导公式,对白噪声作用下的惯导系统误差做了仿真计算。结果表明:在陀螺随机漂移作用下,惯导系统误差与航行纬度有关。方差中包含舒拉、傅科、地球三种周期振荡和非周期项。其中的非周期项与陀螺漂移率的方差成线性关系,同时是时间的斜坡函数;经度误差的方差中,三种周期性振荡受非周期项的调制作用,振荡幅值随时间线性增大。     

舰载导弹捷联惯导系统原位标定技术研究

文章针对舰载导弹捷联惯导系统,提出了一种原位标定方案。此方案在不需要将惯导系统从导弹上拆下来,且无需借助转台等测试设备的条件下,利用捷联基准提供的速度和姿态信息,采用系统级标定法对惯性器件误差进行了标定。计算机仿真结果表明,文中给出的方法可以有效地完成导弹捷联惯导系统原位标定,且标定精度较高,具有较强的实际意义。     

捷联惯导系统中微机械陀螺测试参数的分析与标定

提出一种对微机械陀螺捷联惯性组件测试的方法,特点在于操作易于实现、校准方法简单、校准精度较高.实验结果表明,测试方法切实可行,整个测试过程所需的时间短,具有较高的工程使用价值.