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三种“惯性系”下开普勒第三定律的k值比较

物理教学 2022年第7期44卷 54-55,60页

作者：卢玉龙邵云南京师范大学附属中学秦淮科技高中江苏210007 南京晓庄学院电子工程学院江苏211171

本文借助于某学生对开普勒第三定律中k值的疑惑,分别以太阳与行星的共同质心、太阳、行星为惯性参考系或非惯性参考系,对相应的k值进行了研究与计算。结果显示:严格准确的k值与太阳和行星的总质量有关,开普勒第三定律实际上是近似的;在... 详细信息

本文借助于某学生对开普勒第三定律中k值的疑惑,分别以太阳与行星的共同质心、太阳、行星为惯性参考系或非惯性参考系,对相应的k值进行了研究与计算。结果显示:严格准确的k值与太阳和行星的总质量有关,开普勒第三定律实际上是近似的;在正确地引入惯性力后,所有参考系均能得到k值的准确结果;若以太阳为惯性系,则所得到的k值存在极小量的误差;而若以行星为惯性系,则所得到的k值谬之千里。文章的内容反映出惯性系在日常教学中的重要性,需要引起关注。

关键词：开普勒第三定律 k值惯性系惯性力质心

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惯性系下平台惯导传递对准方法

系统工程与电子技术 2015年第5期37卷 1151-1156页

作者：高伟单为徐博程正生哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001 中国船舶重工集团707研究所江西九江332000

由于导弹的高速旋转导致其内部的子惯导平台难以施矩,不能跟踪地理系,在发射前需要使子惯导平台跟踪惯性系,而主惯导则一直跟踪地理系。针对这一情况的传递对准应用问题给出了相应的解决办法。首先介绍了跟踪惯性系平台惯导的工作原理,... 详细信息

由于导弹的高速旋转导致其内部的子惯导平台难以施矩,不能跟踪地理系,在发射前需要使子惯导平台跟踪惯性系,而主惯导则一直跟踪地理系。针对这一情况的传递对准应用问题给出了相应的解决办法。首先介绍了跟踪惯性系平台惯导的工作原理,然后针对这种情况,提出了2种惯性系下传递对准的方法,分别是平台惯性系以及地心惯性系下的速度匹配。经过对比分析,仿真结果说明平台惯性系下的方位失准角精度不高,而地心惯性系下在3个方向上都达到了误差小于1′的精度,是一种可行的对准方法。

关键词：传递对准平台惯导惯性系速度匹配卡尔曼滤波

基于惯性系采用Kalman滤波的车载SINS行进间对准方法

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兵工学报 2013年第2期34卷 143-148页

作者：缪玲娟高伟熙沈军郭子伟北京理工大学自动化学院北京100081 北京自动化控制设备研究所北京100074

介绍了惯性系中基于重力加速度信息进行粗对准的实现方法。在此基础上通过推导以地心惯性坐标系为导航系的捷联惯性导航系统(SINS)误差方程,建立了与惯性系对准算法相匹配的状态模型,提出了一种采用Kalman滤波实现基于惯性系的SINS行进... 详细信息

介绍了惯性系中基于重力加速度信息进行粗对准的实现方法。在此基础上通过推导以地心惯性坐标系为导航系的捷联惯性导航系统(SINS)误差方程,建立了与惯性系对准算法相匹配的状态模型,提出了一种采用Kalman滤波实现基于惯性系的SINS行进间精对准方法。计算机仿真实验结果表明,文中所提出的基于惯性系的采用Kalman滤波的车辆行进间精对准方法,可有效地降低干扰噪声的影响,提高初始对准的精度。此外,该方法相对于基于地理坐标系进行滤波的方法,简化了滤波模型,较大的降低了计算量。

关键词：信息处理技术捷联惯性导航系统初始对准惯性系 Kalman滤波行进间

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优化的抗线晃动惯性系粗对准算法

系统工程与电子技术 2016年第1期38卷 142-146页

作者：谭彩铭王宇苏岩朱欣华魏国南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 国防科技大学光电科学与工程学院湖南长沙410073

线晃动初速度会对惯性系粗对准精度产生可观的影响。误差分析表明,在纬度45°处,2min的粗对准时间内,0.1m/s的北向晃动初始线速度将产生3.15°的方位误差角。针对这一问题,通过多项式最小二乘拟合算法估计出了线晃动初速度,实现了对包... 详细信息

线晃动初速度会对惯性系粗对准精度产生可观的影响。误差分析表明,在纬度45°处,2min的粗对准时间内,0.1m/s的北向晃动初始线速度将产生3.15°的方位误差角。针对这一问题,通过多项式最小二乘拟合算法估计出了线晃动初速度,实现了对包含线晃动初速度在内的线晃动干扰的抑制。将所提的优化惯性系粗对准算法和其他相关惯性系粗对准算法通过车载实验进行比较。实验表明,所提优化算法稳定性好,方位误差小于0.05°,达到相对最佳对准效果。

关键词：初始对准粗对准惯性系晃动

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基于重力信息的惯性系粗对准精度分析

仪器仪表学报 2011年第11期32卷 2409-2415页

作者：孙枫曹通哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001

基于重力信息的惯性系粗对准方法是近期国内提出的一种解决动基座对准的新方法,诸多文献表明了该方法工程应用的可行性,但至今未见对其理论精度的分析。详细分析了初始对准的主要误差源陀螺常值漂移和加速度计零偏对惯性系粗对准精度的... 详细信息

基于重力信息的惯性系粗对准方法是近期国内提出的一种解决动基座对准的新方法,诸多文献表明了该方法工程应用的可行性,但至今未见对其理论精度的分析。详细分析了初始对准的主要误差源陀螺常值漂移和加速度计零偏对惯性系粗对准精度的影响。用微分扰动法对姿态矩阵取微分,得到惯性系对准的误差方程。从惯性系下的速度误差分析入手,分别讨论了陀螺常值漂移和加速度计零偏对粗对准精度的影响,推导出惯性器件误差与失准角之间的解析表达式。指出该方法的对准精度取决于转换矩阵的精度,并分析得出该方法与传统解析粗对准具有相同的稳态对准极限值。

关键词：粗对准惯性系精度分析陀螺常值漂移加速度计零偏

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基于多项式拟合的抗干扰惯性系对准算法

中国惯性技术学报 2017年第5期25卷 571-575页

作者：胡华峰刘明李旦湖北航天技术研究院总体设计所武汉430040

针对包含阵风、发动机振动、人员上下车等环境下进行惯性系对准时因惯性器件偏差及外界扰动带来的比力干扰导致离散化解算对准精度差的问题,在对惯性系对准过程中的参考矢量进行了详细推导分析的基础上,提出将多项式拟合应用到惯性系对... 详细信息

针对包含阵风、发动机振动、人员上下车等环境下进行惯性系对准时因惯性器件偏差及外界扰动带来的比力干扰导致离散化解算对准精度差的问题,在对惯性系对准过程中的参考矢量进行了详细推导分析的基础上,提出将多项式拟合应用到惯性系对准中。该算法对整个对准过程中的视速度进行多项式拟合,利用拟合后的视速度代替容易受扰动引起跳变的单周期输出。仿真及测试结果表明,相比于不进行拟合的传统方案,该方案能明显提升对准精度,方位对准精度提高了7倍以上,能方便地进行工程应用,且工程应用效果好。

关键词：抗干扰惯性系多项式拟合初始对准

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惯性系下捷联惯导系统最优两位置对准

压电与声光 2015年第3期37卷 386-388页

作者：高伟叶攀白红美许伟通哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

惯性系卡尔曼滤波对准的状态量不完全可观测,针对这一问题,提出惯性系两位置对准。根据分段线性定常系统理论和奇异值分解法分析惯性系两位置对准算法的可观测性,分析结果表明横摇、纵摇和航向3个轴中绕航向轴旋转时系统的可观测度最高... 详细信息

惯性系卡尔曼滤波对准的状态量不完全可观测,针对这一问题,提出惯性系两位置对准。根据分段线性定常系统理论和奇异值分解法分析惯性系两位置对准算法的可观测性,分析结果表明横摇、纵摇和航向3个轴中绕航向轴旋转时系统的可观测度最高。然后,以航向误差作为参考指标进行仿真,确定了绕航向轴旋转180°的两位置对准为最优。

关键词：捷联惯导系统惯性系两位置对准可观测性卡尔曼滤波器

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“惯性系”考(续)

大学物理 2002年第5期21卷 8-12,18页

作者：高炳坤李复清华大学物理系北京100084

By discussion on inertial frame,the reference frames are obtained in which Newton’s mechanics is valid and two doubts about system of Newton’s mechanics are resolved.

关键词：惯性系星球参考系受力分析质心参考系

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“惯性系”考

大学物理 2002年第4期21卷 6-9页

作者：高炳坤李复清华大学物理系北京100084

针对牛顿力学框架的两大疑难 ,结合朗格惯性系的定义 ,详细考察了惯性系。

关键词：惯性系局域惯性系星球参考系质心参考系引力场惯性力场引潮力场牛顿定律