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激光陀螺IMU的不水平指北标定方法

压电与声光 2010年第2期32卷 226-228,232页

作者：徐兵华杨孟兴中国航天时代电子公司第十六研究所陕西西安710100

激光陀螺捷联惯组(SIMU)标定是惯性导航的前提,标定结果的好坏将对惯性导航精度产生直接的影响。根据激光惯性组合(IMU)的误差方程,在激光捷联惯性组合不水平指北情况下,通过12位置的标定方法,抵消地速及重力加速度的影响,从而得出加速... 详细信息

激光陀螺捷联惯组(SIMU)标定是惯性导航的前提,标定结果的好坏将对惯性导航精度产生直接的影响。根据激光惯性组合(IMU)的误差方程,在激光捷联惯性组合不水平指北情况下,通过12位置的标定方法,抵消地速及重力加速度的影响,从而得出加速度计的误差参数和激光陀螺的常值漂移;然后通过单轴转台,标定出陀螺的安装误差和标度因数。此方法可满足激光陀螺IMU的标定要求。本方案利用最少的测试位置,方法简单,得到了所有需要的信息,利用率高。

关键词：激光陀螺标定惯性组合设备无定向

基于位置信号的三浮陀螺仪有源磁悬浮干扰力矩补偿方法

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中国惯性技术学报 2015年第6期23卷 812-817页

作者：杨孟兴吴辽王卿申志刚张微中国航天科技集团西安航天精密机电研究所西安710100

针对高精度三浮陀螺采用有源磁悬浮之后带来新的干扰力矩问题,提出了基于位置信号的干扰力矩补偿法。对有源模式下径向元件电磁模型进行了分析,得出磁悬浮干扰的直接原因为同一坐标方向的两个极下磁场不对称,定、转子几何中心偏移越大... 详细信息

针对高精度三浮陀螺采用有源磁悬浮之后带来新的干扰力矩问题,提出了基于位置信号的干扰力矩补偿法。对有源模式下径向元件电磁模型进行了分析,得出磁悬浮干扰的直接原因为同一坐标方向的两个极下磁场不对称,定、转子几何中心偏移越大这种不对称性也越大。建立了磁悬浮干扰力矩常值部分和随机部分与定中位置、定中精度的关系数学模型,在陀螺测试输出中对其进行补偿。多次实验表明,引入该补偿算法后陀螺固定位置随机漂移精度平均提高了33%~42%,同时也提高了磁悬浮的定中精度,证明此方法有效。

关键词：三浮陀螺有源磁悬浮位置信号干扰力矩补偿

三浮陀螺仪径向有源磁悬浮位置检测建模与优化设计

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中国惯性技术学报 2018年第6期26卷 812-816页

作者：吴辽杨孟兴王卿樊理申志刚中国航天科技集团第十六研究所西安710100

针对三浮陀螺仪有源磁悬浮系统位置检测精度低,制约了陀螺浮子高精度悬浮目标的实现,陀螺精度的进一步提升受到了限制这一问题,结合陀螺磁悬浮的应用环境和结构特点,建立了八极式外转子径向磁悬浮元件的位置检测数学模型。基于该模型对... 详细信息

针对三浮陀螺仪有源磁悬浮系统位置检测精度低,制约了陀螺浮子高精度悬浮目标的实现,陀螺精度的进一步提升受到了限制这一问题,结合陀螺磁悬浮的应用环境和结构特点,建立了八极式外转子径向磁悬浮元件的位置检测数学模型。基于该模型对元件设计的核心参数绕组匝数、定子外径、零位气隙等进行了优化,使元件在-15～15?m区间内位置检测灵敏度提高了23%,非线性误差降低16%。在此基础上对有源磁悬浮的控制算法进行了调整。仿真与实验结果表明优化后径向磁悬浮输出力学性能有所提升,在输出轴向上和马达轴向上两种姿态下陀螺固定位置漂移平均减小30%～50%,提出的建模与优化设计方法有效地提高了三浮陀螺精度。

关键词：三浮陀螺仪有源磁悬浮位置检测模型优化设计

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光纤陀螺随机漂移的在线建模及实时滤波

光学技术 2011年第4期37卷 446-450页

作者：陈俊杰杨孟兴中国航天科技集团公司第十六研究所陕西西安710100

针对高精度光纤陀螺(FOG)随机误差,在分析时间序列相关函数的基础上,得出其时间相关性呈较弱现象,若采用传统方法辨识模型,则容易造成误判。在此情况下,使用适用性更广泛的AIC准则分别确定AR及ARMA模型的最佳阶数,继而采用卡尔曼滤波算... 详细信息

针对高精度光纤陀螺(FOG)随机误差,在分析时间序列相关函数的基础上,得出其时间相关性呈较弱现象,若采用传统方法辨识模型,则容易造成误判。在此情况下,使用适用性更广泛的AIC准则分别确定AR及ARMA模型的最佳阶数,继而采用卡尔曼滤波算法,最后以滤波后零偏稳定性改善情况来选择作为FOG随机误差的数学模型。验证结果表明:ARMA模型和AR模型均适合作为FOG随机漂移数学模型,且均通过模型适用性检验,而ARMA模型效果更佳。

关键词：光纤陀螺随机漂移时间序列卡尔曼滤波 AIC准则

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光纤陀螺随机漂移时间序列建模研究

弹箭与制导学报 2011年第5期31卷 65-67页

作者：陈俊杰杨孟兴中国航天科技集团第16研究所西安710100

随机漂移是影响光纤陀螺(FOG)导航精度的重要因素,建立数学模型并进行补偿是一种减小其影响的简易而有效的方法。首先通过分析FOG输出序列的自相关函数,得出其时间相关性呈较弱现象,继而分别使用Yule-Walker算法及最小二乘法求出线性AR... 详细信息

随机漂移是影响光纤陀螺(FOG)导航精度的重要因素,建立数学模型并进行补偿是一种减小其影响的简易而有效的方法。首先通过分析FOG输出序列的自相关函数,得出其时间相关性呈较弱现象,继而分别使用Yule-Walker算法及最小二乘法求出线性AR及非线性AR(NAR)模型参数,最后比较各模型的滤波效果以确定要采用的模型及其阶数,并进行模型适用性检验。验证结果表明,AR(1)与NAR(1)模型均适合FOG随机漂移的建模及实时滤波,且能较好改善其零偏稳定性。

关键词：光纤陀螺随机漂移时间序列建模零偏稳定性

一种提升三浮陀螺标定快速性的磁悬浮结构优化设计

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中国惯性技术学报 2020年第2期28卷 242-247页

作者：吴辽杨孟兴王卿党建军杜鑫车长杰中国航天科技集团第十六研究所西安710100

针对三浮陀螺在单表测试和惯性平台标定过程中陀螺姿态变化时浮子跑动距离远、等待恢复时间长而影响平台标定快速性的问题,提出了一种提升三浮陀螺标定快速性的磁悬浮结构优化设计。在分析浮子的运动规律的基础上建立了浮子动力学模型... 详细信息

针对三浮陀螺在单表测试和惯性平台标定过程中陀螺姿态变化时浮子跑动距离远、等待恢复时间长而影响平台标定快速性的问题,提出了一种提升三浮陀螺标定快速性的磁悬浮结构优化设计。在分析浮子的运动规律的基础上建立了浮子动力学模型和径向磁悬浮最小电磁力设计模型,并在现有约束条件下对径向磁悬浮进行电磁结构优化,提升其力能特性。实验结果表明,优化后浮子跑动距离由5μm减小到0.2μm以内,浮子回中等待时间由60 s缩短至10 s以内。在相同的标定环境下,陀螺姿态变换到位置后120 s开始采数,标定精度同比提高了约1个数量级,预计可以节约平台标定等待时间6~8 min,有效提高了三浮陀螺仪的标定快速性。

关键词：三浮陀螺仪惯性平台标定等待时间径向磁悬浮电磁结构优化

激光陀螺捷联惯性导航系统的误差系数标定研究

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导弹与航天运载技术 2008年第4期 22-25页

作者：徐兵华杨孟兴中国航天时代电子公司第十六研究所西安710100

惯性器件标定一般都必须对北和调平,以消除地速及重力加速度的影响,但是不适合在靶场及其他野外环境下采用。根据激光捷联惯导系统的误差方程,在激光捷联惯性组合不指北、不调平情况下,通过十位置的标定方法,抵消掉地速及重力加速度的影... 详细信息

惯性器件标定一般都必须对北和调平,以消除地速及重力加速度的影响,但是不适合在靶场及其他野外环境下采用。根据激光捷联惯导系统的误差方程,在激光捷联惯性组合不指北、不调平情况下,通过十位置的标定方法,抵消掉地速及重力加速度的影响,从而得出加速度计的误差系数和陀螺的零偏。最后对实验精度进行了论证,认为此方法可以满足激光陀螺捷联系统的性能要求。本方案利用最少的测试位置,得到了所有需要的信息,利用率高。

关键词：激光陀螺标定捷联惯性导航误差系数