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改进的格网惯导系统无阻尼综合校正方法

航空学报 2020年第9期41卷 227-238页

作者：黄卫权方涛王宗义哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001

综合校正技术可作为抑制格网惯导系统(INS)导航误差的有效手段。加速度计零偏所造成的水平姿态误差是导致综合校正中陀螺漂移估计精度受限的重要因素。针对这一问题,提出了一种改进的无阻尼综合校正方法。首先,推导了格网坐标系框架下... 详细信息

综合校正技术可作为抑制格网惯导系统(INS)导航误差的有效手段。加速度计零偏所造成的水平姿态误差是导致综合校正中陀螺漂移估计精度受限的重要因素。针对这一问题,提出了一种改进的无阻尼综合校正方法。首先,推导了格网坐标系框架下估计加速度计零偏和姿态的目标函数;其次,介绍了无阻尼条件下综合校正的两个核心方程;最后设计了无阻尼两点校策略。综合校正前,在多普勒计程仪(DVL)提供的速度辅助下完成加速度计零偏的估计和补偿,以此消除加速度计零偏所造成的水平姿态误差对综合校正中陀螺漂移估计精度的影响。在两次间断的外部位置和航向辅助下通过所设计的综合校正策略完成对陀螺漂移的估计。校正策略中所涉及的水平姿态误差在DVL辅助下由参数估计方法估计得到。仿真及实验结果表明:与现有的研究相比,所设计的综合校正方案进一步减少了DVL的辅助时间,同时由于准确地估计和补偿了加速度计零偏,陀螺漂移的估计精度显著提高,该方案在抑制导航误差方面具备更明显的优势。

关键词：格网惯导系统加速度计零偏陀螺漂移无阻尼多普勒计程仪

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船用极区格网惯性导航系统综合校正方法

哈尔滨工业大学学报 2020年第4期52卷 58-65页

作者：方涛黄卫权王宗义哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001

为抑制适用于极区的船用格网惯性导航系统随时间积累的导航误差,提出一种基于格网坐标系的综合校正方法对陀螺常值漂移进行估计和补偿.该方法首先基于格网坐标系推导了P方程,该方程建立起位置误差、格网航向误差与平台漂移角ψ的关系;... 详细信息

为抑制适用于极区的船用格网惯性导航系统随时间积累的导航误差,提出一种基于格网坐标系的综合校正方法对陀螺常值漂移进行估计和补偿.该方法首先基于格网坐标系推导了P方程,该方程建立起位置误差、格网航向误差与平台漂移角ψ的关系;其次推导了ψ方程,该方程建立起陀螺常值漂移与平台漂移角的关系;最后基于P方程与ψ方程设计了一种两点式综合校正方案,该方案通过建立观测量误差与载体坐标系下陀螺常值漂移之间的关系完成对陀螺常值漂移的估计和补偿.系统在外水平阻尼条件下间断地获取两次外部位置和航向信息后对陀螺常值漂移进行估计,进而对位置和格网航向误差重调并补偿陀螺常值漂移即可完成船用格网惯导系统的综合校正.仿真结果表明:在两次间断的外部位置和航向信息辅助下,所设计的两点校综合校正算法可以准确地估计出载体坐标系下的陀螺常值漂移,补偿陀螺常值漂移并进行系统重调可有效抑制船用格网惯导系统随时间积累的导航误差,从而有效地保证了船舶在极区航行时的导航精度.

关键词：船用格网惯导系统极区综合校正陀螺常值漂移平台漂移角外水平阻尼

自适应卡尔曼滤波在载波相位平滑伪距中的应用

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哈尔滨工程大学学报 2010年第12期31卷 1636-1641页

作者：赵琳李亮黄卫权哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

对于高精度GPS定位,应用传统的载波相位平滑伪距算法会使定位的连续性和精度受到影响,在高动态GPS环境中甚至无法正常应用.基于标准卡尔曼滤波算法假设,利用极大似然准则推导了一种新的应用于载波相位平滑伪距的自适应卡尔曼滤波算法,... 详细信息

对于高精度GPS定位,应用传统的载波相位平滑伪距算法会使定位的连续性和精度受到影响,在高动态GPS环境中甚至无法正常应用.基于标准卡尔曼滤波算法假设,利用极大似然准则推导了一种新的应用于载波相位平滑伪距的自适应卡尔曼滤波算法,这种滤波算法利用新息序列分别对系统过程噪声方差和量测噪声方差进行实时估计和调整,得到适用于动态定位的载波相位平滑伪距所需的最优平滑时间常数.在相关理论分析的基础上,对自适应卡尔曼滤波算法的稳定性进行了分析.动态定位仿真结果表明,与传统的载波相位平滑伪距算法相比,自适应卡尔曼滤波算法可以有效改善定位的精度和稳定性.

关键词：自适应卡尔曼滤波载波相位平滑伪距极大似然准则稳定性 GPS

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基于BMFLC算法的舰船升沉测量方法

系统工程与电子技术 2017年第12期39卷 2790-2795页

作者：黄卫权李智超卢曼曼哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

在舰船升沉信息的实时测量过程中,升沉滤波器实现了低频衰减和特定频段二次积分,但其存在输出相位超前的问题,并且超前相位的大小随输入信号频率变化。首先分析了升沉滤波器的误差特性,然后针对相位超前和噪声、零偏对系统影响的问题,... 详细信息

在舰船升沉信息的实时测量过程中,升沉滤波器实现了低频衰减和特定频段二次积分,但其存在输出相位超前的问题,并且超前相位的大小随输入信号频率变化。首先分析了升沉滤波器的误差特性,然后针对相位超前和噪声、零偏对系统影响的问题,提出了基于带限傅里叶线性组合(band-limited multiple Fourier linear combiner,BMFLC)算法校正滤波器输出的方法,并分析了算法中参数的选取和算法的计算量,实现了在抑制噪声和零偏的影响下对滤波器的输出进行幅度和相位补偿,进而提高了测量精度。仿真结果表明,提出的基于BMFLC算法的舰船升沉测量方法对升沉滤波器的输出进行了补偿,能够很好地解决超前相位误差和噪声、零偏影响的问题,实现了舰船升沉信息测量的实时性和准确性。

关键词：升沉测量升沉滤波器基于带限傅里叶线性组合算法相位补偿

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基于相位补偿的舰船升沉位移测量方法

中国惯性技术学报 2019年第2期27卷 148-153页

作者：黄卫权王刚程建华马骏哈尔滨工程大学自动化学院

为了解决舰船升沉信息测量过程中传统升沉数字滤波器存在输出信号相对于实际信号相位超前的问题,提出了一种基于相位估计与补偿的自适应滤波算法。分析了传统升沉数字滤波器输出相位超前的原因,采用加权傅里叶线性组合频率估计算法实时... 详细信息

为了解决舰船升沉信息测量过程中传统升沉数字滤波器存在输出信号相对于实际信号相位超前的问题,提出了一种基于相位估计与补偿的自适应滤波算法。分析了传统升沉数字滤波器输出相位超前的原因,采用加权傅里叶线性组合频率估计算法实时估计输入信号的频率,并设计自适应FIR滤波器对传统升沉数字滤波器的输出进行相位补偿。将自适应FIR滤波器与传统升沉数字滤波器的估算结果进行模拟实验对比。实验结果表明自适应FIR滤波器输出的升沉位移精度达到厘米级,有效提高了舰船升沉信息测量的准确性和实时性。

关键词：升沉测量相位补偿加权傅里叶线性组合自适应FIR滤波器频率估计

惯性导航系统中陀螺斜坡漂移的测量及补偿(英文)

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中国造船 2004年第3期45卷 57-63页

作者：赵琳戎健美黄卫权哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

当惯性陀螺工作在方位姿态时 ,有一定的斜坡漂移 ,它将引起惯性导航系统中的严重的航向和位置误差 ,所以有必要估计和补偿它。本文描述了斜坡漂移产生的原因和特性 ,详细讨论了一种在 BBA校准后利用惯导系统的输出来估计和补偿斜坡漂移... 详细信息

当惯性陀螺工作在方位姿态时 ,有一定的斜坡漂移 ,它将引起惯性导航系统中的严重的航向和位置误差 ,所以有必要估计和补偿它。本文描述了斜坡漂移产生的原因和特性 ,详细讨论了一种在 BBA校准后利用惯导系统的输出来估计和补偿斜坡漂移和常值漂移的方法 ,以及提出了几个在实际操作中需注意的问题。

关键词：船舶工程惯性导航系统常值漂移斜坡漂移 BBA校准

基于J2EE架构的分布式车辆监控系统设计与实现

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计算机应用 2008年第B06期28卷 399-401页

作者：黄卫权郭美青哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001

介绍了一种基于B/S模式的车辆监控系统的设计思想和实现方案,突破了传统C/S模式的网络局限,实现互联网上的车辆监控作业。系统采用了一种基于J2EE三层架构的WebGIS设计思想,利用Java applet小程序技术和EJB组件技术实现系统的表现层和... 详细信息

介绍了一种基于B/S模式的车辆监控系统的设计思想和实现方案,突破了传统C/S模式的网络局限,实现互联网上的车辆监控作业。系统采用了一种基于J2EE三层架构的WebGIS设计思想,利用Java applet小程序技术和EJB组件技术实现系统的表现层和业务逻辑层,更好地实现了前端表现和业务逻辑的分离,拓宽了传统模式中多用户并发访问和海量空间数据传输的瓶颈。系统多采用开源软件,有效节省系统开发成本。

关键词： J2EE 智能交通系统车辆监控 WebGIS EJB

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中频GPS信号模拟器方案设计

数据采集与处理 2008年第4期23卷 497-501页

作者：丁继成赵琳黄卫权刘付强哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001

为检验软件接收机对信号的同步性能,以中频GPS信号模型为基础构建了一种数字中频GPS信号软件模拟器,设计了模拟器的总体方案。通过分析卫星运动状态和接收机的位置关系提出了信号传播时间的迭代计算方法,针对实际信号中多路径效应复杂... 详细信息

为检验软件接收机对信号的同步性能,以中频GPS信号模型为基础构建了一种数字中频GPS信号软件模拟器,设计了模拟器的总体方案。通过分析卫星运动状态和接收机的位置关系提出了信号传播时间的迭代计算方法,针对实际信号中多路径效应复杂的情况,由散射多径和镜面多径对有用信号的影响导出了一种简单的镜面多路径误差模型。实验结果表明模拟器输出的信号符合真实中频GPS信号的特点,对仿真信号的捕获进一步验证了方案模型的正确性与实用性。

关键词： GPS 信号模拟传播时间多路径循环相关

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三轴仿真转台耦合问题的研究

弹箭与制导学报 2009年第1期29卷 99-103页

作者：黄卫权刘文佳哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001

以三轴仿真转台为背景,分析了耦合作用的规律以及耦合对系统的影响,推导出三轴转台动力学方程。根据逆系统理论证明了转台的可解耦性,并通过非线性解耦方法对系统进行了解耦设计,仿真结果表明解耦后的系统是完全解耦的,满足转台系统的... 详细信息

以三轴仿真转台为背景,分析了耦合作用的规律以及耦合对系统的影响,推导出三轴转台动力学方程。根据逆系统理论证明了转台的可解耦性,并通过非线性解耦方法对系统进行了解耦设计,仿真结果表明解耦后的系统是完全解耦的,满足转台系统的需要。

关键词：三轴转台耦合非线性解耦