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惯性导航系统内阻尼改进方法(英文)

中国惯性技术学报 2013年第2期21卷 147-154页

作者：覃方君李安许江宁海军工程大学电气与信息工程学院武汉430033

阻尼技术用于抑制惯性导航系统的周期性误差。传统的阻尼网络参数一般采用试错法确定。针对传统阻尼的方法的若干局限性,如固定的阻尼比、繁琐的网络参数确定过程等,提出了改进的阻尼技术。水平阻尼和方位阻尼网络,均分别由一个与阻尼... 详细信息

阻尼技术用于抑制惯性导航系统的周期性误差。传统的阻尼网络参数一般采用试错法确定。针对传统阻尼的方法的若干局限性,如固定的阻尼比、繁琐的网络参数确定过程等,提出了改进的阻尼技术。水平阻尼和方位阻尼网络,均分别由一个与阻尼比呈正比的参数控制,具有一般意义上的通用形式,可以方便地调整所需的参数大小。与传统的阻尼,改进的阻尼方法简化了阻尼网络设计过程,能够抑制超调过渡过程以及减少载体运动的敏感性。仿真结果和实测数据均验证了上述优势。

关键词：惯性导航系统网络均衡器可调阻尼比超调误差

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载体角运动对旋转调制惯导系统误差影响分析

武汉大学学报（信息科学版） 2012年第7期37卷 831-833,838页

作者：覃方君李安许江宁海军工程大学电气与信息工程学院武汉市解放大道717号430033 海军工程大学科研部武汉市解放大道717号430033

针对典型的双轴转停旋转调制系统,从捷联惯导姿态角误差方程出发,理论分析了载体角运动对旋转调制效果的影响。刻度系数误差导致的直流分量误差可等效为不可调制的常值陀螺漂移,对系统的精度水平有较大影响。安装误差导致的交流分量误... 详细信息

针对典型的双轴转停旋转调制系统,从捷联惯导姿态角误差方程出发,理论分析了载体角运动对旋转调制效果的影响。刻度系数误差导致的直流分量误差可等效为不可调制的常值陀螺漂移,对系统的精度水平有较大影响。安装误差导致的交流分量误差可等效为周期振荡的陀螺仪漂移,对系统精度影响较小。仿真结果有效验证了相关分析结论。

关键词：旋转调制惯性导航角运动误差

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一种新型9加速度计无陀螺惯导系统解算方法

武汉大学学报（信息科学版） 2012年第3期37卷 278-281页

作者：覃方君许江宁李安海军工程大学电气与信息工程学院武汉市解放大道717号430033 海军工程大学科研部武汉市解放大道717号430033

提出了一种新型的9加速度计无陀螺惯导系统配置方法,由角速度平方的开方运算求得角速度数值,由角加速度积分求得角速度正负号,两者组合求解角速度,能消除角速度解算时的积分迭代误差。三维的角速度平方、角加速度和线加速度均作为9个独... 详细信息

提出了一种新型的9加速度计无陀螺惯导系统配置方法,由角速度平方的开方运算求得角速度数值,由角加速度积分求得角速度正负号,两者组合求解角速度,能消除角速度解算时的积分迭代误差。三维的角速度平方、角加速度和线加速度均作为9个独立变量参与系统解算,且仅由9加速度计输出的线性组合得到,解算简单,计算量小,能避免"除零"错误和耦合误差;同时,加速度计数目是该类解算方法中最少的。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。

关键词： 9加速度计无陀螺惯性导航系统误差

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外速度参考条件下的惯导系统快速外阻尼算法

武汉大学学报（信息科学版） 2019年第3期44卷 398-404页

作者：查峰覃方君李峰叶斌海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033 西安飞行自动控制研究所惯性技术航空科学重点实验室陕西西安100044

针对外速度参考条件下惯导系统振荡误差的快速抑制需求,提出了一种改变传统阻尼网络结构的系统误差快速阻尼方法。在传统的惯导系统内、外阻尼形式中,内阻尼算法容易受到载体加速度影响,外阻尼算法动态特性差。所提方法增加一条外速度... 详细信息

针对外速度参考条件下惯导系统振荡误差的快速抑制需求,提出了一种改变传统阻尼网络结构的系统误差快速阻尼方法。在传统的惯导系统内、外阻尼形式中,内阻尼算法容易受到载体加速度影响,外阻尼算法动态特性差。所提方法增加一条外速度为输入的前向通道,补偿载体加速度对阻尼系统误差的影响,同时改变传统阻尼网络结构形式,提高阻尼网络的动态特性。根据系统阻尼动态过程,进行快速阻尼网络参数设计,同时可以综合考虑动态过程与速度误差抑制两方面的影响,采用变参数实现快速阻尼算法。惯导系统阻尼算法仿真与试验结果表明,传统外阻尼算法的调节时间约为1 h,采用快速外阻尼算法的系统阻尼过程调节时间缩短为10 min。

关键词：惯导系统阻尼外速度振荡误差

基于正逆向与降噪的捷联惯导改进快速对准方法（英文）

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中国惯性技术学报 2014年第4期12卷 453-458页

作者：覃方君李安许江宁海军工程大学电气工程学院武汉430033

针对捷联惯性导航系统(INS)的快速对准问题,基于双向过程和惯性传感器的降噪方法,提出了一种改进的对准方法。利用双向过程(前向和逆向)反复处理保存的惯性测量单元(IMU)的数据序列实现快速对准,推导了一种新的前向与逆向对准关系。为... 详细信息

针对捷联惯性导航系统(INS)的快速对准问题,基于双向过程和惯性传感器的降噪方法,提出了一种改进的对准方法。利用双向过程(前向和逆向)反复处理保存的惯性测量单元(IMU)的数据序列实现快速对准,推导了一种新的前向与逆向对准关系。为了减少角随机游走误差的影响,基于小波变换的降噪方法抑制光纤陀螺(FOGs)和加速度计噪声,给出陀螺罗经回路的改进方法的整个流程,并在自研的光纤陀螺捷联惯导系统上进行测试。实测数据实验结果表明,经正逆向与降噪改进后的快速对准方法具有更快的收敛速度,能在不到3 min内完成对准任务,同时也具有更好的对准精度。

关键词：捷联惯导对准双向过程降噪

基于多模型分段拟合的光纤陀螺温度误差补偿方法

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中国惯性技术学报 2014年第6期12卷 825-828页

作者：冯卡力李安覃方君海军工程大学电气工程学院武汉430033

传统光纤陀螺温度误差采用单一模型进行建模与补偿,存在模型适配性较差的问题.考虑到光纤陀螺在不同温度区间的温度特性存在明显差异,为提高光纤陀螺温度误差补偿精度,提出了基于多模型分段拟合的光纤陀螺温度误差补偿方法.设计了-15 ～... 详细信息

传统光纤陀螺温度误差采用单一模型进行建模与补偿,存在模型适配性较差的问题.考虑到光纤陀螺在不同温度区间的温度特性存在明显差异,为提高光纤陀螺温度误差补偿精度,提出了基于多模型分段拟合的光纤陀螺温度误差补偿方法.设计了-15 ～ 50℃区间内温度实验,在大量实测数据分析基础上,将陀螺温度特性按照低、中、高三个温度区间,分别建立三种不同阶次的温度误差模型.采用分段拟合的方法进行误差建模,并利用所建模型对光纤陀螺进行了温度误差补偿.实测数据表明,提出方法能够有效改善光纤陀螺的温度漂移,补偿后漂移标准差减少66.67％.

关键词：光纤陀螺温度漂移多模型补偿

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旋转捷联惯导系统的轨迹仿真算法

系统仿真学报 2013年第3期25卷 499-503页

作者：查峰许江宁覃方君海军工程大学导航工程系武汉430033

结合旋转捷联惯导的系统编排和载体运动模型,推导理想情况下旋转捷联惯导系统中惯性器件在任意角运动和线运动条件下的输出;在考虑了惯性器件的常值误差,随机误差,刻度系数误差,IMU安装误差以及旋转轴的安装误差对惯性器件输出的影响后... 详细信息

结合旋转捷联惯导的系统编排和载体运动模型,推导理想情况下旋转捷联惯导系统中惯性器件在任意角运动和线运动条件下的输出;在考虑了惯性器件的常值误差,随机误差,刻度系数误差,IMU安装误差以及旋转轴的安装误差对惯性器件输出的影响后,设计了系统的轨迹仿真算法。在相同运动条件和误差条件下,分别仿真了一般捷联惯导系统和旋转捷联惯导系统的惯性器件输出,并利用该输出进行了导航解算。结果表明:无误差条件下导航解算航线与预设的理想航线重合,该轨迹仿真算法准确合理;在给定的误差条件下,旋转捷联惯导系统精度提高一倍。算法可为旋转捷联惯导系统的误差分析、导航解算以及初始对准等技术研究提供惯性器件输出仿真。

关键词：旋转捷联惯导系统轨迹仿真线运动角运动

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伪距/伪距率/双差分载波相位组合导航方法

中国惯性技术学报 2015年第5期23卷 602-606页

作者：李安冯卡力覃方君海军工程大学训练部武汉430033 海军工程大学电气工程学院武汉430033

为了提高组合导航的精度,提出了一种伪距/伪距率/双差分载波相位组合导航方法。通过构造双差分载波相位观测量,以消除组合导航中若干误差源,避免整周模糊度的求解。为了避免组合后误差积累发散,引入伪距/伪距率信息,设计了一种新的滤波... 详细信息

为了提高组合导航的精度,提出了一种伪距/伪距率/双差分载波相位组合导航方法。通过构造双差分载波相位观测量,以消除组合导航中若干误差源,避免整周模糊度的求解。为了避免组合后误差积累发散,引入伪距/伪距率信息,设计了一种新的滤波器。该滤波器能发挥载波相位高精度和伪距/伪距率包含绝对信息的优势。最后利用GPS实测数据和仿真惯性导航数据进行组合导航试验。试验中对比了伪距组合、双差分载波相位组合等常见组合导航方法。两小时试验结果表明,提出的组合导航方法比传统伪距组合方法的平均水平定位精度高61.13%,方法可行。

关键词：组合导航捷联惯导双差分载波相位伪距伪距率

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基于自寻优小波降噪算法的海洋重力数据滤波

中国惯性技术学报 2023年第9期31卷 883-889页

作者：李冬毅覃方君黄春福李安海军工程大学电气工程学院武汉430033

为抑制船测重力数据中的噪声,提升海洋重力场数据精度,提出了可自动修正阈值参数的自寻优小波降噪算法。首先比较了IIR滤波器、FIR滤波器、Kalman滤波方法、传统小波降噪方法的滤波效果,分析了几种方法的特点及适用性。其次,根据海洋重... 详细信息

为抑制船测重力数据中的噪声,提升海洋重力场数据精度,提出了可自动修正阈值参数的自寻优小波降噪算法。首先比较了IIR滤波器、FIR滤波器、Kalman滤波方法、传统小波降噪方法的滤波效果,分析了几种方法的特点及适用性。其次,根据海洋重力信号大多属于缓变的特点,借鉴遗传算法思想,设计了自寻优小波降噪算法。最后,利用湖上船载原子重力仪测量数据进行了实验验证,实验结果表明,自寻优小波降噪算法解决了传统小波降噪方法泛化能力弱、对复杂噪声分量滤除不彻底的问题,与IIR滤波器、FIR滤波器、Kalman滤波方法和传统小波降噪方法等滤波算法相比,滤波结果更接近有用信号,不需要对数据进行截短,滤波后信号精度提升了17%以上。

关键词：海洋重力测量信号处理小波降噪遗传算法