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基于单片机的GPS/MEMS陀螺仪航向角实时测量系统

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传感技术学报 2011年第6期24卷 919-922页

作者：蒋窍李杰刘俊杜英中北大学电子测试技术重点实验室太原030051

针对陀螺仪测量误差随时间累积,GPS在动态环境中可靠性差等问题,提出并设计了一种基于单片机的GPS/MEMS陀螺仪航向角实时测量系统。该系统以C8051F021单片机为核心处理器,GPS与MEMS陀螺仪相组合,将GPS接收机中IPPS脉冲信号作为同步标签... 详细信息

针对陀螺仪测量误差随时间累积,GPS在动态环境中可靠性差等问题,提出并设计了一种基于单片机的GPS/MEMS陀螺仪航向角实时测量系统。该系统以C8051F021单片机为核心处理器,GPS与MEMS陀螺仪相组合,将GPS接收机中IPPS脉冲信号作为同步标签,实现GPS对陀螺仪航向角解算的实时修正,从而获得高精度和高可靠性的航向角信息。试验结果表明该系统可以正确、可靠地完成对运动载体航向角信息的实时测量,航向角实际应用误差控制在±1°以内,具有较高的实际应用价值和广阔的研究前景。

关键词： MEMS陀螺仪 GPS 航向角坐标系统一

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曲射弹道环境下捷联姿态计算误差分析与抑制

弹道学报 2013年第2期25卷 65-68页

作者：李杰蒋窍张晓明刘俊中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对曲射弹道环境下捷联姿态角计算误差问题,从理论上分析了大射角情况下捷联惯导系统中偏航角与滚动角出现较大计算误差的原因,阐述了误差产生的环节与机理,给出了抑制该误差的具体方法与措施,并通过对某捷联惯导系统在三维高精度转台... 详细信息

针对曲射弹道环境下捷联姿态角计算误差问题,从理论上分析了大射角情况下捷联惯导系统中偏航角与滚动角出现较大计算误差的原因,阐述了误差产生的环节与机理,给出了抑制该误差的具体方法与措施,并通过对某捷联惯导系统在三维高精度转台上的姿态角性能测试实验,验证了姿态角计算误差存在的事实及误差抑制方法的有效性。研究结果表明,在俯仰角趋于±π/2时,偏航角和滚动角通常会出现十几(°)、甚至几十(°)的奇异误差,采用辅助测角修正方法或瞬间冻结一个姿态角的方法均可有效抑制该误差。

关键词：曲射弹道捷联惯导姿态角误差

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基于椭球拟合的三轴磁传感器误差补偿方法

传感技术学报 2012年第7期25卷 917-920页

作者：李勇刘文怡李杰张晓明蒋窍中北大学电子测试技术重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

考虑现有多轴磁传感器的标定补偿方法普遍存在计算量较大、操作时间长、场地要求面积大、标定设备要求高等问题,提出了基于椭球拟合的三轴磁传感器误差标定补偿方法。在分析传感器误差产生机理的基础上,建立了磁传感器误差模型,推导了... 详细信息

考虑现有多轴磁传感器的标定补偿方法普遍存在计算量较大、操作时间长、场地要求面积大、标定设备要求高等问题,提出了基于椭球拟合的三轴磁传感器误差标定补偿方法。在分析传感器误差产生机理的基础上,建立了磁传感器误差模型,推导了误差系数的解算公式,并利用椭球拟合的方法对三轴磁传感器进行了测试标定与误差补偿。实验结果表明,该方法能够正确、有效地标定补偿三轴磁传感器不正交误差、灵敏度误差和零偏误差,具有修正过程简捷、省时、精度高特点不依赖于精密仪器提供准确的方向基准、水平基准等,能够广泛应用于多轴矢量传感器的误差标定和有效补偿。

关键词：三轴磁传感器误差分析标定补偿椭球拟合

基于MIMU/GSP的双核微系统的设计与应用

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计算机测量与控制 2011年第5期19卷 1130-1132页

作者：于希宁李杰蒋窍孔祥雷中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

为了提高导航精度,设计了以DSP+单片机双处理器为核心的MIMU/GPS组合导航微处理器系统,采用单片机+双口RAM采集GPS数据并缓存,DSP对数据并行读取,既节约了CPU时间,又实现了对IMU的高采样率;采用TL16C550A与MAX232和主机异步串行通信,来... 详细信息

为了提高导航精度,设计了以DSP+单片机双处理器为核心的MIMU/GPS组合导航微处理器系统,采用单片机+双口RAM采集GPS数据并缓存,DSP对数据并行读取,既节约了CPU时间,又实现了对IMU的高采样率;采用TL16C550A与MAX232和主机异步串行通信,来实现DSP和上位机的高速通信,并对数据实时显示;整个系统采用CPLD为时序控制,并利用1PPS脉冲和CPLD时钟分频实现MIMU和GPS数据的同步采集。本系统在中北大学周边路段进行跑车实验,以5K的采样率对惯性测量单元采样,同时能够完成周期内的导航解算,避免了串口通信带来的CPU时间等待;同时系统以1PPS为时间基准触发DSP中断能够保证数据采集和读取的实时性。通过实验验证,本系统具有高采样率,实时性好的优点,为组合导航系统的研究提供硬件平台,在实际的工程应用中具有一定的参考价值。

关键词：双核组合导航数据采集

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基于单片机的GPS/电子罗盘测姿定位系统

单片机与嵌入式系统应用 2012年第5期12卷 40-42页

作者：李贵珍蒋窍中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

设计了一种基于GPS/电子罗盘的测姿定位系统。该系统利用单片机C8051F021作为中央处理器,功耗极低的iTrax03-02作为GPS接收机,数字电子罗盘HMR3300提供姿态信息,通过串口通信实现了实时测姿定位功能。实地跑车实验结果表明,该系统可以... 详细信息

设计了一种基于GPS/电子罗盘的测姿定位系统。该系统利用单片机C8051F021作为中央处理器,功耗极低的iTrax03-02作为GPS接收机,数字电子罗盘HMR3300提供姿态信息,通过串口通信实现了实时测姿定位功能。实地跑车实验结果表明,该系统可以正确、可靠地完成运动载体的姿态和位置信息的实时测量,为最终的组合导航实现奠定了基础。

关键词： GPS 电子罗盘测姿定位系统

基于FPGA和DSP的嵌入式导航计算机的设计

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计算机测量与控制 2012年第12期20卷 3374-3376页

作者：陈文蓉李杰蒋窍刘俊陈伟陈箫中北大学电子测试技术重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 山西北方惠丰机电有限公司科研设计二所山西长治046012 中北大学信息与通信工程学院太原030051

针对工程实践对导航计算机实时高精度解算的需求,设计一种基于FPGA和DSP架构的嵌入式导航计算机,FPGA作为核心控制器,完成数据采集整合、系统时序控制、导航参数存储与上传等功能,DSP作为协同处理器,完成导航参数的实时高精度解算和数... 详细信息

针对工程实践对导航计算机实时高精度解算的需求,设计一种基于FPGA和DSP架构的嵌入式导航计算机,FPGA作为核心控制器,完成数据采集整合、系统时序控制、导航参数存储与上传等功能,DSP作为协同处理器,完成导航参数的实时高精度解算和数据回传功能;详述系统硬件结构设计、主要时序逻辑控制以及姿态解算算法,并通过跑车实验对系统工作性能进行测试;实验表明该系统能够实时的高精度解算载体姿态参数;系统体积小、功耗低、灵活性好。

关键词：导航计算机微小型 FPGA DSP

基于MIMU/GPS/EC的联邦卡尔曼滤波器设计

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测试技术学报 2012年第4期26卷 332-336页

作者：张樨李杰蒋窍刘晓玲中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 中北大学电子测试技术国防重点实验室山西太原030051 电子科技集团第2研究所山西太原030024

针对组合导航系统高精度、高容错性、高可靠性的实际应用要求,提出了基于MIMU/GPS/电子罗盘的组合导航方案,设计并实现了位置、速度、姿态分别组合的无重置式联邦滤波器,各子滤波器相互独立工作,无反馈重置带来的相互影响,保证了系统最... 详细信息

针对组合导航系统高精度、高容错性、高可靠性的实际应用要求,提出了基于MIMU/GPS/电子罗盘的组合导航方案,设计并实现了位置、速度、姿态分别组合的无重置式联邦滤波器,各子滤波器相互独立工作,无反馈重置带来的相互影响,保证了系统最高的容错性能和较高的精度.仿真试验结果表明,所设计的基于MIMU/GPS/电子罗盘的联邦滤波算法能够有效抑制纯惯导的误差发散问题,具有计算量小、容错性高、精度高等特点,有着广阔的应用前景.

关键词：组合导航信息融合联邦滤波容错性仿真

基于椭球拟合的三轴磁传感器快速标定补偿方法

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机械工程与自动化 2012年第4期 163-165,167页

作者：张樨李杰蒋窍张晓明中北大学信息与通信工程学院山西太原030051 中北大学电子与计算机科学技术学院山西太原030051

考虑到现有多轴磁传感器的标定补偿方法中普遍存在操作时间长、计算量较大、标定设备要求高、场地要求面积大等问题,提出一种基于椭球拟合的三轴磁传感器误差标定补偿方法。首先,分析传感器误差产生机理,并在此基础上,建立传感器误差模... 详细信息

考虑到现有多轴磁传感器的标定补偿方法中普遍存在操作时间长、计算量较大、标定设备要求高、场地要求面积大等问题,提出一种基于椭球拟合的三轴磁传感器误差标定补偿方法。首先,分析传感器误差产生机理,并在此基础上,建立传感器误差模型,推导出各误差系数的计算公式,并利用椭球拟合的方法对三轴磁传感器进行测试标定与误差补偿。实验结果表明,该方法能够正确、有效地标定补偿三轴磁传感器的不正交误差、灵敏度误差以及零偏误差,具有操作简捷、省时、精度高等特点。

关键词：磁传感器误差建模标定补偿椭球拟合

基于氮化物结构与加氢行为关系设计重油加氢脱氮催化剂

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化工进展 2024年第5期43卷 2436-2448页

作者：丁思佳蒋淑娇杨占林彭绍忠蒋乾民中石化(大连)石油化工研究院辽宁大连116045 中国石油大学(北京)化学工程与环境学院北京102249

氮化物分子的结构随着油品馏程增加呈规律性变化,氮化物结构与加氢行为之间的关系是重油加氢脱氮催化剂设计的重要指导理论。本文采用量子化学理论计算的方法研究碱性氮化物和非碱性氮化物的理化性质与反应行为随氮化物结构的变化规律... 详细信息

氮化物分子的结构随着油品馏程增加呈规律性变化,氮化物结构与加氢行为之间的关系是重油加氢脱氮催化剂设计的重要指导理论。本文采用量子化学理论计算的方法研究碱性氮化物和非碱性氮化物的理化性质与反应行为随氮化物结构的变化规律。研究发现,随着氮化物中共轭芳环数目的增加:氮化物吸附能力增强,且吸附过程中电荷转移能力也随之增强,氮化物的平躺吸附逐渐占优势;C—N键通过低活化能的消去路径断裂的难度增加,只能通过高活化能的取代反应路径实现断裂,这就要求与氮化物相邻芳环在C—N键断裂前必须充分得到加氢饱和。高氢解能力催化剂加氢产物中剩余氮化物以含有多环芳烃的氮化物为主,而高加氢饱和能力催化剂加氢产物剩余氮化物中含有更多的双环氮化物,加氢实验结果说明了具有高氢解能力的加氢催化剂更有利于轻质油品中氮化物的脱除,而具有高加氢饱和能力的催化剂更有利于重质油品中氮化物的加氢脱除。

关键词：重油加氢氮化物结构量子化学催化剂