一种高精度的天文导航姿态与航向解算模型

利用天文导航进行运载体姿态及航向解算是导航领域一个新的研究课题,具有重大的研究意义及应用价值.本文介绍了一种构建在天球坐标系中的天文导航姿态与航向解算模型.该模型在不利用惯导姿态数据的前提下进行计算,通过构建的模型演变得到运载体的精确姿态及航向,可以有效校正惯导设备因惯性陀螺漂移而导致的姿态误差与航向误差.实际应用表明,该模型对于校正惯性陀螺漂移,提高惯导设备精度具有重大意义.     

罗经回路在船用航姿系统中的应用与工程实现

  目的  为了更好地研究罗经方位对准的收敛特性及参数设置问题,需分析陀螺常值漂移和初始方位误差对罗经方位收敛时间的影响。  方法  首先根据设计的罗经方位对准系统,求得陀螺常值漂移和初始方位误差在该系统下的频域响应,然后再通过拉普拉斯反变换求得相应的时域响应函数,并对求得的时域函数进行收敛时间分析。  结果  结果表明,罗经方位对准收敛时间不仅与设计的二阶阻尼震荡周期有关,还与陀螺常值漂移和初始方位误差的大小有关。设定0.01°的误差带为罗经方位对准收敛的判据,则当陀螺漂移小于0.05（°）/h时,罗经方位对准会在至多0.9个阻尼震荡周期收敛,当初始方位误差小于5°时,罗经方位对准会在至多1.4个阻尼震荡周期内收敛,且二者越小,收敛时间越短。而当二者共同作用时,对收敛时间起主要作用的是初始方位误差,陀螺常值漂移对收敛时间的影响较小。数值仿真结果,验证了该结论的正确性。  结论  该分析方法为罗经方位对准的控制收敛时间及参数设置提供了理论参考。     

应用数字技术提高陀螺罗经的性能

本文主要阐述船用陀螺罗经应用数字技术进行航向信号测量与处理,航向传递,航向显示等,提高了陀螺罗经的性能。     

基于最小二乘法的电罗经匀转向航向误差修正方法

为减小舰船匀转向情况下电罗经的航向误差,提高电罗经指向精度,在分析某型罗经实测数据基础上,利用最小二乘法建立其误差模型,并对模型参数进行了估计。实践表明,该方法用于电罗经航向误差补偿效果较好。     

光纤陀螺罗经及其应用

介绍光纤陀螺罗经的基本原理和构造,对其优缺点做了阐述,描述了光纤陀螺罗经的发展过程并对应用前景进行了展望,同时,分析了光纤罗经的主要误差源及影响光纤罗经的精度因素,并提出了减小误差的措施。     

基于磁阻传感器的磁罗经实验室训练方法改进设计

利用磁阻传感器感知磁航向,对此航向加入误差模拟电罗经航向,磁罗经与此航向比对,模拟实际工作环境中磁罗经与电罗经比对测定消除磁罗经自差,解决了实验室无法进行此项目相关教学训练的问题。     

陀螺壳体旋转监控技术

陀螺壳体旋转法监控技术有助于提高平台罗经系统精度、减少陀螺漂移与加速度计误差。本文首先介绍了该项技术的应用背景；详细阐述了系统结构特性、基本工作原理、机械编排与稳定回路，以及实现方法；本文深入研究了旋转平台转速的选取方法并分析了系统误差；最后计算了典型情况下旋转壳体的转速。结果表明：采用陀螺壳体旋转法监控技术可以有效地调制陀螺漂移、从理论上可提高陀螺仪精度二至三个数量级，从而使平台罗经系统精度得到很大的提高。     

光纤陀螺零漂建模及在惯性导航误差方程中的应用

陀螺漂移误差是影响惯性导航系统误差的主要因素,经典的卡尔曼滤波理论应用于惯性导航系统初始对准,可以大大提高其对准精度.但陀螺漂移是无规律的有色噪声序列,需要建立漂移的数学模型将有色噪声序列转换成白噪声序列.介绍了光纤陀螺零漂数据的ARMA建模,并将其转化成状态空间模型应用于惯性导航系统的误差方程.     

Riccati方程在电罗经直航向误差建模与预测中的应用

为减小舰船直航向运动情况下风、流、摇摆等对电罗经航向造成的随机误差影响,提高舰船直航向运动时电罗经指向精度,采用时间序列模型对其随机误差进行建模,利用随机误差自相关函数和偏相关函数特性确定模型阶数,获得了较为准确的误差模型.同时,基于建立的模型,采用Riccati递推方程与指数平滑式结合的方式对电罗经航向随机误差进行预测.结果表明,时间序列模型较为准确地描述了电罗经航向随机误差过程,预测精度较高,鲁棒性较强,为减小电罗经直航向误差提供一种有效的方法.     

舰艇直航时电罗经航向自抗扰控制方法研究

为减小舰船直航向运动情况下风、流、摇摆等对电罗经航向造成的随机误差影响,提高舰船直航向运动时电罗经指向精度,采用高阶AR模型对其随机误差进行建模,确定模型阶数,获得了较为准确的误差模型.同时,基于建立的模型,对电罗经航向随机误差进行预测,利用前期预测值结合自抗扰控制技术对随机扰动进行抑制.通过与H∞ Kalman滤波器进行对比表明,采用自抗扰控制技术与高阶AR模型结合的方法较为有效地抑制了电罗经航向随机误差过程,为减小电罗经直航向误差提供一种行之有效的方法.