精密离心机的惯性组合加速度计的参数标定方法

为了实现应用精密离心机对捷联惯导系统不拆分整体标定时各加速度计误差模型系数进行精确辨识,分析了可能影响加速度计标定精度的离心机误差源进而建立了相应的坐标系.在考虑各加速度计与反转平台轴线距离的情况下,应用齐次变换法计算了各加速度计各轴实际的比力输入,结合给定的加速度计误差模型,设计了一种可辨识误差模型中全部二阶误差模型系数的测试方法.仿真结果表明,该方法经修正离心机误差后可以有效地提高所有误差模型系数的标定精度,并能给出各加速度计与反转平台轴线的距离.仿真还分析了离心机误差对标定精度的影响,结果表明:离心机误差项主要影响1号加速度计 KF、KP、KPP 的标定精度,而对于 KII、KIO 的标定无影响;另外主要影响2号加速度计 KF,KI,KII 的标定精度,以及3号加速度计 KF、KO 的标定精度.     

INS/Doppler/GPS组合导航系统中航向误差的辨识

提出了一种INS/Doppler/GPS组合导航系统中航向误差的辨识方法.经过坐标转换得到的Doppler速度中包含了惯导系统航向误差的影响,可以考虑以GPS速度为基准信息,从Doppler速度中解算航向误差.但由于速度噪声的影响,这样得到的航向误差带有大量噪声.该方法用一个以时间为变元的多项式来逼近航向误差,以解算出的航向误差作为观测量,采用递推最小二乘法辨识出该多项式的各次项系数,进而计算出航向误差,达到滤除观测噪声的效果.仿真试验表明,在GPS速度噪声标准差为0.1 m/s、Doppler速度噪声标准差为0.5 m/s的情况下,航向误差的辨识精度优于0.22(2σ),收敛时间不超过120s.     

免标记比色核酸适配体传感器同步快速检测孔雀石绿和无色孔雀石绿

研究以双特异性核酸适配体A3作为传感探针、纳米金（AuNPs）为指示剂、NaCl溶液为聚集诱导剂,构建了一种新型的免标记AuNPs比色生物传感器,可实现水产品中孔雀石绿（MG）和无色孔雀石绿（LMG）的同步、快速、可视化检测。该方法的检测原理是核酸适配体A3对MG和LMG有双特异性识别能力,可作为MG和LMG理想的识别受体。它可通过静电作用吸附到AuNPs表面,保护AuNPs并抑制高盐溶液诱导的聚集,AuNPs溶液颜色不变,即为红色;当加入靶标MG或LMG后,该核酸适配体能够与靶标特异性结合,并从AuNPs表面上解离,AuNPs失去保护作用而在高盐溶液诱导下发生聚集,溶液颜色由红变蓝。根据颜色变化,可通过肉眼定性或通过光谱仪定量分析MG和LMG的残留量。该方法首先将50 μL的核酸适配体A3（终浓度150 nmol/L）与150 μL的AuNPs（终浓度1.25 nmol/L）混合,室温孵育6 min。随后加入50 μL待测液,室温孵育30 min。最后加入50 μL NaCl（终浓度150 mmol/L）,4 min后观察溶液颜色变化,并分别测定MG和LMG在520 nm和650 nm下的吸光度值。结果表明,在最佳反应条件下,该方法能够特异性检测MG和LMG,而对磺胺嘧啶（SDZ）和硝基呋喃妥因（NFT）无交叉反应;当MG、LMG的浓度为0~17.5 μmol/L时,吸光度比值与靶标浓度呈现良好的线性关系,相关系数（R ² ）分别为0.9938和0.9715。MG和LMG的检出限分别为6.93 nmol/L和6.38 nmol/L,加标回收率分别为88.60%~93.30%和101.80%~107.00%,相对标准偏差（RSD）分别为2.27%~3.55%和2.62%~3.75%。该方法操作简单,快速和灵敏,可为水产品中MG和LMG的同步快速检测提供一种新方法。     

杆臂效应误差对晃动基座粗对准的影响

为提高晃动基座下惯导系统的粗对准精度,增强惯导系统对准过程中对环境的适应性,采用了一种基于补偿杆臂效应误差的晃动基座粗对准算法。研究了晃动基座下粗对准原理,推导了晃动基座下粗对准算法中的杆臂速度误差项,最后通过仿真和摇摆试验对在不同扰动条件下杆臂效应误差对粗对准的影响进行了验证。仿真验证和摇摆试验结果表明：在晃动基座下,杆臂效应误差对惯导系统粗对准精度影响显著,特别是在大幅晃动基座上,当补偿杆臂效应误差后,惯导系统粗对准精度可以提高10倍以上,为进一步实现高精度快速精对准奠定了基础。     

高精度平台惯导系统空中数学修正方法

设计了鲁棒性能较好的H∞滤波器对惯导误差进行估计，设置两条导航解算通道，在组合通道内，采用数学方法对惯导系统位置误差、速度误差和水平失调角误差进行了修正。仿真表明，修正后的一定时间内效果与传统闭环修正相当。数学修正方法避免了传统闭环修正通过平台施矩进动消除失调角可能带来的风险，既提高了组合导航精度，又保证了修正后导航系统的可靠性。     

基于半球谐振陀螺与星敏感器的星载姿态测量系统实现

为满足长寿命卫星对高精度、高可靠、低功耗、轻重量的姿态测量系统的需求,构建了一种基于半球谐振陀螺与星敏感器的星载姿态测量系统。针对国产半球谐振陀螺和加速度计结构特点,建立了惯性器件配置结构,完成了系统的相关标定,开发了以四元数为基础的姿态算法,利用卡尔曼滤波技术,将惯性姿态测量系统与星敏感器进行组合,实现了工程样机设计。测试表明,在实验室环境下,静态姿态精度达到13.9″(峰值),动态姿态精度达到15.4″(峰值),所研制的工程样机的精度指标能够满足高精度卫星的使用要求。     

基于双通道马赫曾德尔调制器调制边带滤波的微波光子移相器

提出了一种基于双通道马赫曾德尔调制器(DPMZM)调制边带滤波的微波光子移相器。在双通道马赫曾德尔调制器的结构中,在一路马赫曾德尔干涉仪上实现抑制光载波的双边带调制输出,而在另一路马赫曾德尔的相位调节臂上通过调节偏置电压实现光载波信号的光学移相,两路光信号经过干涉合路后由光纤布拉格光栅(FBG)滤除其中一个一阶边带,最后输入到光电探测器(PD)进行光电转换得到移相的微波信号。实验结果表明,基于DPMZM调制边带滤波的微波光子移相器具有传输特性稳定、输出幅度波动小的优点。该结构还具有相移调节响应速度快、应用频带宽以及移相范围大于360°等特点。