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惯性导航系统水平阻尼网络的适应式混合智能控制

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哈尔滨工业大学学报 2005年第11期37卷 1586-1588页

作者：刘为任庄良杰天津大学机械工程学院天津300072

目前,船用惯性导航系统(INS)主要工作在外水平阻尼状态和无阻尼状态,当海况变化较大时,系统就会在阻尼状态和无阻尼状态之间频繁转换,使系统一直处于调整状态,影响了系统的动态精度.为了改善这种状况,提出一种新的设计思想,采用适应式... 详细信息

目前,船用惯性导航系统(INS)主要工作在外水平阻尼状态和无阻尼状态,当海况变化较大时,系统就会在阻尼状态和无阻尼状态之间频繁转换,使系统一直处于调整状态,影响了系统的动态精度.为了改善这种状况,提出一种新的设计思想,采用适应式混合智能控制,根据实际海况变化情况,实时校正阻尼系数,使由舰船的机动性造成的系统误差最小.理论分析和仿真结果表明,该方案能有效地改善INS的动态性能.

关键词： INS 外水平阻尼适应式混合智能控制

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小波域中值滤波器在陀螺寻北仪中的应用

天津大学学报 2006年第7期39卷 797-800页

作者：陈刚张朝霞庄良杰天津大学机械工程学院天津300072 天津航海仪器研究所天津300131

研究了利用小波变换消除陀螺干扰漂移的方法.通过对陀螺寻北仪两位置寻北方案的分析,表明陀螺随机干扰信号是影响系统精度的主要误差源.为此将中值滤波与小波阈值去噪相结合构造了小波域中值滤波器,并应用于陀螺数据处理中.寻北试验结... 详细信息

研究了利用小波变换消除陀螺干扰漂移的方法.通过对陀螺寻北仪两位置寻北方案的分析,表明陀螺随机干扰信号是影响系统精度的主要误差源.为此将中值滤波与小波阈值去噪相结合构造了小波域中值滤波器,并应用于陀螺数据处理中.寻北试验结果表明,该滤波器在有效对白噪声滤波的同时也能较好地去除脉冲噪声,与传统的去噪方法相比,寻北精度提高20%,对陀螺各种干扰信号具有很好的抑制作用.

关键词：陀螺寻北仪小波变换小波域中值滤波器阈值去噪

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捷联式惯性系统陀螺仪数据分析与温度建模

系统仿真学报 2006年第6期18卷 1428-1430,1433页

作者：陈刚张朝霞庄良杰天津大学机械工程学院天津300072 天津航海仪器研究所天津300131

由于惯性元件在系统上的工作环境和元件测试的工作环境不同,因此在系统上进行陀螺仪数据的分析和建模是非常有必要的。根据实际系统的测试数据,发现陀螺仪的性能与陀螺仪内部的温度和陀螺仪再平衡回路的温度变化有关。在对多次测量数据... 详细信息

由于惯性元件在系统上的工作环境和元件测试的工作环境不同,因此在系统上进行陀螺仪数据的分析和建模是非常有必要的。根据实际系统的测试数据,发现陀螺仪的性能与陀螺仪内部的温度和陀螺仪再平衡回路的温度变化有关。在对多次测量数据进行分析后,进行了陀螺仪数据的温度建模,并将建立的温度模型应用于实际系统中,使陀螺仪的精度从0.2°/h提高到0.05°/h。这种方法可以应用到其他类型陀螺仪的温度建模上。

关键词：捷联式陀螺仪建模温度补偿

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多导航传感器的数据融合处理方法研究

传感技术学报 2006年第2期19卷 440-442页

作者：赵汪洋庄良杰杨功流天津大学机械工程学院天津300072 天津航海仪器研究所天津300131

在舰船导航过程中为克服单一模型的卡尔曼滤波器对真实系统状态参数发生变化时造成滤波误差过大甚至发散的现象,将多模自适应控制用于导航数据融合处理方法中,设计了组合导航系统的多模型自适应卡尔曼滤波器,通过数字仿真将单一模型的IN... 详细信息

在舰船导航过程中为克服单一模型的卡尔曼滤波器对真实系统状态参数发生变化时造成滤波误差过大甚至发散的现象,将多模自适应控制用于导航数据融合处理方法中,设计了组合导航系统的多模型自适应卡尔曼滤波器,通过数字仿真将单一模型的INS/GPS/Doppler组合导航系统与多模自适应控制的组合导航系统的性能进行了比较,表明了多模自适应控制在组合导航系统中可以改善系统的瞬态响应和覆盖大范围的参数不确定性,提高了组合系统的导航精度。

关键词：组合导航多模控制卡尔曼滤波

自抗扰控制器在平台惯导系统动基座下初始对准应用

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控制与决策 2007年第2期22卷 179-183页

作者：赵汪洋庄良杰杨功流天津大学机械工程学院天津300072

根据自抗扰控制器在时变系统、多变量系统中的使用方法的特点,将自抗扰控制技术应用于平台式惯性导航系统的初始对准,设计了一种在动基座下的快速对准方案.建立了系统的误差模型,深入研究了该对准方案的精度和速度,并与传统的卡尔曼滤... 详细信息

根据自抗扰控制器在时变系统、多变量系统中的使用方法的特点,将自抗扰控制技术应用于平台式惯性导航系统的初始对准,设计了一种在动基座下的快速对准方案.建立了系统的误差模型,深入研究了该对准方案的精度和速度,并与传统的卡尔曼滤波器进行仿真比较.仿真结果表明,自抗扰控制器克服了卡尔曼滤波技术使用条件的限制,在对于不确定性扰动影响的快速对准中取得了较好的效果,鲁棒性和抗干扰性都有较大提高.

关键词：自抗扰控制器惯导系统卡尔曼滤波初始对准

联合卡尔曼滤波及其在舰船综合导航系统中的应用

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控制与决策 2000年第4期15卷 501-503,506页

作者：周哲翁海娜庄良杰哈尔滨工业大学自动化测试与控制系 150009 天津航海仪器研究所

针对 INS/ GPS/ CNS舰船综合导航系统的特点 ,设计了用于该系统的联合卡尔曼滤波器。该联合卡尔曼滤波器具有全局最优性 ,其结构遵循信息分配原则 ,其算法改善了数值计算的稳定性和系统的容错性 ,并减少了信息传输量与计算量。理论分析... 详细信息

针对 INS/ GPS/ CNS舰船综合导航系统的特点 ,设计了用于该系统的联合卡尔曼滤波器。该联合卡尔曼滤波器具有全局最优性 ,其结构遵循信息分配原则 ,其算法改善了数值计算的稳定性和系统的容错性 ,并减少了信息传输量与计算量。理论分析及仿真结果表明。

关键词：综合导航系统卡尔曼滤波信息分配原则舰船

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基于ESO技术的惯导系统初始对准

数据采集与处理 2007年第1期22卷 105-109页

作者：赵汪洋吴俊杰庄良杰杨功流天津大学机械工程学院天津300072 天津航海仪器研究所天津300131

从控制角度出发,把自抗扰控制技术(扩张状态观测器(Extended state observer,ESO)、跟踪微分器)应用于惯性导航系统的静基座对准中,建立了系统的误差模型,深入地研究了这种对准方案的精度和速度,并与传统的卡尔曼滤波技术进行仿真比较... 详细信息

从控制角度出发,把自抗扰控制技术(扩张状态观测器(Extended state observer,ESO)、跟踪微分器)应用于惯性导航系统的静基座对准中,建立了系统的误差模型,深入地研究了这种对准方案的精度和速度,并与传统的卡尔曼滤波技术进行仿真比较。仿真结果表明:ESO技术克服了卡尔曼滤波技术使用条件的限制,在存在不确定性扰动影响的快速对准中取得了较好的效果,鲁棒性和抗干扰性都有较大提高。

关键词：扩张状态观测器惯性导航系统卡尔曼滤波初始对准

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潜用惯导系统误差估计技术研究

应用科学学报 2005年第3期23卷 324-326页

作者：刘为任庄良杰天津大学机械工程学院天津300072 天津航海仪器研究所天津300131

根据中、小型潜艇的实际航行特点,利用最小二乘递推估计方法,设计了一种简单可行的INS误差估计方法.理论分析和仿真结果表明,通过合理选择采样周期,该方法能很好地估计出INS系统的速度误差和计程仪速度误差.最后,本文还对该方法的实用... 详细信息

根据中、小型潜艇的实际航行特点,利用最小二乘递推估计方法,设计了一种简单可行的INS误差估计方法.理论分析和仿真结果表明,通过合理选择采样周期,该方法能很好地估计出INS系统的速度误差和计程仪速度误差.最后,本文还对该方法的实用性进行了分析,为在潜艇上的实际应用奠定了基础.

关键词：误差估计惯导系统技术估计方法速度误差 INS系统小型潜艇最小二乘仿真结果采样周期计程仪实用性递推

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双惯导系统水平阻尼技术研究

系统仿真学报 2007年第5期19卷 1109-1111页

作者：赵汪洋杨功流庄良杰吴俊杰天津大学机械工程学院天津30072 天津航海仪器研究所天津300131

根据舰艇中一般配备两套或多套互为备份惯导系统的情况,提出了双惯导系统的阻尼新方法。在借鉴传统水平阻尼网络的基础上,针对双惯导系统的特性设计了新的阻尼网络,并分析了其误差源与双惯导阻尼网络的关系,对双惯导系统的导航参数进行... 详细信息

根据舰艇中一般配备两套或多套互为备份惯导系统的情况,提出了双惯导系统的阻尼新方法。在借鉴传统水平阻尼网络的基础上,针对双惯导系统的特性设计了新的阻尼网络,并分析了其误差源与双惯导阻尼网络的关系,对双惯导系统的导航参数进行线性组合输出。通过仿真分析,比较两套阻尼系统的仿真结果,可以看出双惯导水平阻尼能够显著降低外速度误差的影响,抑制经度误差。

关键词：双惯导系统水平阻尼系统外速度线性组合