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捷联惯导摇摆基座自对准中圆锥误差补偿算法

兵工学报 2012年第7期33卷 826-830页

作者：王立冬刘军鲁军军械工程学院河北石家庄050003

针对捷联惯导系统(SINS)在摇摆基座上的自对准误差,提出了减小圆锥误差、提高自对准精度的具体圆锥误差补偿算法。分析比较了四元数四阶龙格-库塔算法、等效转动矢量的二子样、三子样等圆锥误差补偿算法及其理论补偿效果。结合仿真和实... 详细信息

针对捷联惯导系统(SINS)在摇摆基座上的自对准误差,提出了减小圆锥误差、提高自对准精度的具体圆锥误差补偿算法。分析比较了四元数四阶龙格-库塔算法、等效转动矢量的二子样、三子样等圆锥误差补偿算法及其理论补偿效果。结合仿真和实验结果得出:自对准误差随算法子样数的增大而降低,子样数增加1,北向对准误差减小近1倍,姿态角的离散度降低;随摇摆幅度的增大和频率的提高,三子样补偿算法的自对准精度接近稳定;综合考虑采样频率、子样数、计算量和对准精度要求,选择三子样圆锥误差补偿算法可以满足SINS摇摆基座下的自对准要求。

关键词：飞行器控制、导航技术捷联惯导系统自对准误差圆锥误差子样数

基于Simulink的捷联惯导系统圆锥误差的仿真研究

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系统仿真学报 2008年第14期20卷 3842-3845页

作者：谭红力黄新生岳冬雪国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

基于Simulink仿真环境建立了捷联惯导系统三轴转台的仿真模型,模拟转台的角振动产生圆锥运动。通过设置陀螺的动态误差系数,对陀螺的动态测量误差产生的圆锥误差进行了仿真研究。分析了陀螺的标度因数误差和交联耦合误差产生的两类圆锥... 详细信息

基于Simulink仿真环境建立了捷联惯导系统三轴转台的仿真模型,模拟转台的角振动产生圆锥运动。通过设置陀螺的动态误差系数,对陀螺的动态测量误差产生的圆锥误差进行了仿真研究。分析了陀螺的标度因数误差和交联耦合误差产生的两类圆锥误差:整流误差和伪圆锥误差。提出了根据圆锥误差估计并补偿陀螺的动态误差系数的方法。仿真结果表明经过补偿后,由圆锥误差引起的姿态漂移得到明显改善。

关键词：捷联惯导系统三轴转台动态误差圆锥误差仿真

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单轴旋转捷联惯导系统圆锥误差分析与仿真

中国惯性技术学报 2021年第1期29卷 28-34页

作者：丁鹏程向红刘文倩微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

刚体的有限转动存在不可交换性,导致捷联惯导(SINS)在圆锥运动环境下进行导航解算时会产生圆锥误差。由于单轴旋转调制惯导(RINS)和纯捷联惯导(SINS)在圆锥环境下的运动模型不同,因此圆锥误差及其补偿效果也会发生相应改变。首先构建了... 详细信息

刚体的有限转动存在不可交换性,导致捷联惯导(SINS)在圆锥运动环境下进行导航解算时会产生圆锥误差。由于单轴旋转调制惯导(RINS)和纯捷联惯导(SINS)在圆锥环境下的运动模型不同,因此圆锥误差及其补偿效果也会发生相应改变。首先构建了单轴RINS在圆锥运动下的数学模型,其次分析了基于角速率的多子样旋转矢量算法下的不可交换性误差及圆锥误差补偿算法,然后研究了转位方案对单轴RINS中圆锥补偿项的影响,最后通过仿真验证理论分析。仿真结果表明,单轴RINS下的圆锥误差要大于SINS,采用四位置转停方案可明显降低圆锥误差,启停阶段的航向角误差比停转阶段的误差大3个数量级,基于角速率的四子样旋转矢量算法补偿精度高于其他子样算法1个数量级。单轴RINS圆锥误差分析与仿真为旋转调制惯导系统精度的提升提供了有益的参考。

关键词：单轴旋转惯导多子样旋转矢量补偿圆锥误差转位方案

基于陀螺幅频泰勒级数展开的圆锥误差补偿方法

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中国惯性技术学报 2024年第10期32卷 955-961,967页

作者：纪越王志超李醒飞鲁建宇李金义天津工业大学控制科学与工程学院天津300387 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

针对实际载体高动态运动环境中陀螺角速度经过滤波去噪且存在通带范围内增益不均匀的问题,导致传统等效旋转矢量迭代过程误差累积增加,提出一种基于陀螺频域特征的圆锥误差补偿算法。该方法构建了匹配陀螺频率特征的角速度输入函数,进... 详细信息

针对实际载体高动态运动环境中陀螺角速度经过滤波去噪且存在通带范围内增益不均匀的问题,导致传统等效旋转矢量迭代过程误差累积增加,提出一种基于陀螺频域特征的圆锥误差补偿算法。该方法构建了匹配陀螺频率特征的角速度输入函数,进而计算幅频旋转矢量增量与理想旋转矢量的差值,通过将特征函数在频域内展开泰勒级数,使频域特征项系数对应相等求解圆锥系数,补偿系数可以看作考虑频域特征后对理想系数的修正补偿量。仿真及实验结果表明,所提幅频特征补偿算法锥进轴漂移率由10^(-5)(°)/h降低为10^(-11)(°)/h,验证了算法可行性,最终在单轴转台进行位置跟踪实验,实时位置跟踪精度提高了10%,为高精度捷联惯性导航惯性器件与补偿优化算法提供了理论参考与实验基础。

关键词：频率特征圆锥误差姿态跟踪单轴转台

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一种新的捷联惯导系统圆锥误差补偿算法

北京航空航天大学学报 2007年第11期33卷 1261-1263,1272页

作者：丁杨斌满顺强申功勋北京航空航天大学宇航学院北京100083

旋转矢量法应用在捷联惯导系统圆锥误差补偿中,通过增加子样数能有效提高补偿精度,但子样数的增加会增加导航计算机的计算量.由于导航计算机的硬件性能限制,不可能为了获得高精度补偿性能而大幅增加子样数.因此,提出一种在不增加导航计... 详细信息

旋转矢量法应用在捷联惯导系统圆锥误差补偿中,通过增加子样数能有效提高补偿精度,但子样数的增加会增加导航计算机的计算量.由于导航计算机的硬件性能限制,不可能为了获得高精度补偿性能而大幅增加子样数.因此,提出一种在不增加导航计算机负担下能提高圆锥误差补偿精度的新算法,该算法利用已解算出的当前时刻之前2个周期的姿态信息对旋转矢量进行修正,通过理论推导和实例分析比较,在同子样数下,新算法能达到高出传统算法4阶的补偿精度而不多消耗导航计算机资源.

关键词：捷联惯导系统算法圆锥误差累积角增量

基于间隔子样旋转矢量的SINS圆锥误差补偿

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压电与声光 2015年第1期37卷 158-161页

作者：赵晗汪立新赵曦晶沈强第二炮兵工程大学控制工程系陕西西安710025

针对激光陀螺捷联惯导系统的圆锥误差补偿问题,研究了区别于传统多子样算法的姿态解算方法,并提出一种基于间隔子样的等效旋转矢量捷联惯导系统(SINS)圆锥误差补偿方法。该方法通过陀螺仪输出数据中临近姿态解算周期角增量的相关性分析... 详细信息

针对激光陀螺捷联惯导系统的圆锥误差补偿问题,研究了区别于传统多子样算法的姿态解算方法,并提出一种基于间隔子样的等效旋转矢量捷联惯导系统(SINS)圆锥误差补偿方法。该方法通过陀螺仪输出数据中临近姿态解算周期角增量的相关性分析,选取最接近于无限小转动区间的数据,进而优化等效旋转矢量的修正。激光陀螺仪实测数据姿态解算结果表明,相比于一般多子样算法,新方法在补偿精度及算法收敛性等方面均有一定优势。

关键词：捷联惯导系统圆锥误差不可交换误差相关性间隔子样

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滤波角速率输入的圆锥误差补偿

应用科学学报 2007年第5期25卷 505-509页

作者：曾庆化刘建业祝燕华赖际舟南京航空航天大学导航研究中心江苏南京210016

为了提高光纤陀螺捷联惯性导航系统精度，提出了滤波角速率输入的圆锥误差补偿方法．根据滤波前后物理量圆锥效应的不同，分析滤波圆锥误差准则，并依据滤波角速率求取滤波角增量的算法，推导了滤波角速率输入的捷联惯性导航系统圆锥误... 详细信息

为了提高光纤陀螺捷联惯性导航系统精度，提出了滤波角速率输入的圆锥误差补偿方法．根据滤波前后物理量圆锥效应的不同，分析滤波圆锥误差准则，并依据滤波角速率求取滤波角增量的算法，推导了滤波角速率输入的捷联惯性导航系统圆锥误差补偿中的误差补偿系数和误差主项．结合光纤陀螺特性的对比仿真结果表明，滤波角速率输入圆锥误差补偿算法的精度比传统姿态算法的精度高2—3个数量级．滤波角速率输入圆锥误差补偿算法更贴近工程，对提高角速率陀螺构建的捷联惯性系统精度具有重要的理论和工程意义．

关键词：姿态算法圆锥误差旋转矢量误差分析光纤陀螺

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输入为角速率的圆锥误差补偿算法

电光与控制 2014年第2期21卷 41-45页

作者：徐梓峰卢艳娥庞春雷王祝欣空军工程大学信息与导航学院中国人民解放军93033部队

在捷联系统中将角速率转换成角增量,再利用传统的基于角增量的圆锥误差补偿算法解算姿态会使精度下降、计算量增大。针对此问题,推导了以角速率为输入的圆锥误差补偿算法,详细推出了三子样算法的具体形式,并在圆锥运动条件下对算法进行... 详细信息

在捷联系统中将角速率转换成角增量,再利用传统的基于角增量的圆锥误差补偿算法解算姿态会使精度下降、计算量增大。针对此问题,推导了以角速率为输入的圆锥误差补偿算法,详细推出了三子样算法的具体形式,并在圆锥运动条件下对算法进行优化,进一步提高了算法的精度和可靠性。在典型圆锥运动条件下将所提算法的解算结果和解析解做了仿真比较,结果表明算法有效可行,且优化后的算法精度更高。

关键词：捷联惯导系统角速率姿态解算圆锥误差等效旋转矢量

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一种改进的重叠式三子样圆锥误差补偿算法

电光与控制 2017年第3期24卷 20-23页

作者：杨浩天汪立新王琪孙田川火箭军工程大学西安710025

针对增加子样数会降低系统姿态更新频率、引入较大的圆锥误差,提高采样频率会增加导航计算机的硬件负担的问题,提出一种改进的圆锥误差补偿算法。利用前两个计算周期陀螺输出的角增量信息和当前时刻陀螺采样值通过重叠式采样的方式进行... 详细信息

针对增加子样数会降低系统姿态更新频率、引入较大的圆锥误差,提高采样频率会增加导航计算机的硬件负担的问题,提出一种改进的圆锥误差补偿算法。利用前两个计算周期陀螺输出的角增量信息和当前时刻陀螺采样值通过重叠式采样的方式进行圆锥误差补偿,详细推导了重叠式三子样补偿算法的公式,根据算法误差最小准则得到补偿系数。该算法不仅提高了系统姿态更新频率,而且减少了由等效旋转矢量算法引入的圆锥误差,达到了提高姿态解算精度的目的。

关键词：捷联惯导系统圆锥误差重叠式采样姿态算法误差最小准则