具有短期惯导功能的平台罗经原理比较分析

具备短期惯导功能是光今平台罗经发展的主流。传统的摆式罗经、惯性导航系统和具有短期惯导功能的平台罗经系统在原理和应用上有着密切的联系和一定的差异。本文从八个方面对三者的区别和联系进行了不同深度地讨论。指出三种系统最核心的差异是找北原理的差异,其它区别多数是围绕这一差异在不同方面的表现。从这些分析中已可以较清晰地理解具有短期惯导的平台罗经系统介于传统的摆式平台罗惯性导航系统的特点和地位,这对于明确具有     

粒子群算法优化的捷联罗经初始对准方法

初始对准是惯导系统的关键技术,罗经法对准是实现捷联惯导系统初始对准的重要手段。罗经对准回路的参数选择直接影响对准结果的好坏。对于不同的捷联惯导系统,罗经回路的最优参数也是不同的。传统的方法是根据经验以及大量的反复试验确定罗经对准参数,不能保证对准参数为最优。针对此问题,提出以水平罗经对准回路阻尼振荡周期T_(d1)和航向罗经对准回路阻尼振荡周期T_(d2)为寻优目标,用粒子群算法对参数(T_(d1),T_(d2))进行寻优的方法,以确定出满足条件的最优对准参数,从而提高捷联罗经初始对准的性能。实验结果表明:粒子群算法能够快速、准确地搜索出罗经对准回路的最优参数,提高捷联罗经对准的性能。将粒子群算法应用到捷联罗经初始对准中是有效的。     

拉格朗日松弛算法在平台罗经多故障诊断技术中的应用研究

最优多故障诊断问题是一个NP-hard问题。针对平台罗经这一复杂系统，采用有向图描述元件与测试点间的因果依赖关系，并建立系统的多信号模型。在考虑元件发生故障的先验概率的前提下，提出一种基于拉格朗日算法（LRA）和子梯度优化算法（SOA）近最优多故障诊断算法，并在某型平台罗经的方位稳定系统多故障诊断中得到应用。结果表明：该方法相对于传统的单故障诊断方法诊断速度快，适用于平台罗经这类大型复杂系统的多故障诊断。     

基于大失准角时变参数罗经初始对准算法

为了解决大失准角条件下的捷联惯导初始自对准问题,通过分析捷联惯导系统大失准角误差模型,利用平台惯导系统罗经对准原理,提出了一种新的捷联惯导系统罗经对准方案。该方案的具体实现划分为三个阶段:方位角未知情况下的水平对准;大失准角时变参数罗经方位对准;定参数罗经对准。该方案通过实时调节罗经参数缩短了对准时间;利用大方位失准角模型代替小失准角模型,在算法收敛阶段更加准确地描述了捷联惯导系统的误差传递方式。仿真试验表明,使用陀螺随机漂移稳定性为0.01(°)/h的捷联惯导系统,该对准方案能在60 s内方位精度到达1°,并能在对准结束时达到3’的方位对准精度。     

最优控制理论在复合式平台罗经快速初始对准中的应用研究

本文提出利用最优时间控制和状态观测器理论实现对既有摆性又有加速度计作为传感器进行控制的复合式平台罗经的快速初始对准方案，使复合式平台罗经在很短的时间内完成初始对准。经分析和计算机仿真，该方法能使该罗经的初始对准时间缩短至原来的１／４左右，因此是一种有效的初始对准方法，而且也可以推广应用于目前正在使用的平台罗经中。     

单片机在电控罗经中的应用

本文介绍一种用单片机对电控罗经进行时序启动、找北控制及误差补偿的新方法,并利用特征信号对罗经进行故障检测,从而进一步提高罗经的精度、寿命、可靠性及可维性,使罗经性能更加完善。本文还给出了经过大量试验考核的软、硬件的简要说明。     

极点配置对SINS罗经对准性能影响

分析了罗经对准基本原理。基于常见的几种罗经极点配置方案及其对准性能与不足,将一个二阶振荡环节和一个临界阻尼环节相串联,把4个极点配置在同一个圆上,得到一种新的极点配置方案。该配置方法既保证了对准算法的快速跟踪性能,又兼顾对准精度。采用车载晃动对准数据和风扰条件下的车载导航数据,比较了不同极点配置的对准效果。试验说明,新的极点配置方案可以跟踪载体低频姿态角变化,在180 s内完成SINS对准过程;该方法能够克服大风扰动影响,提高SINS晃动基座对准精度。针对大失准角条件下的对准问题,通过相平面分析证明,罗经回路产生的非线性罗经驱动力矩同样可以将数学平台驱动到导航坐标系,实现大失准角条件下的快速对准。     

平台罗经系统故障模式及影响分析

本文首先阐述了故障模式与影响分析在平台罗经系统可靠性设计中的重要作用，然后将通用平台罗经系统结构划分成５个子系统，在此基础上进行了ＦＭＥＡ工作，并给出了陀螺仪子系统的部分ＦＭＥＡ表格。     

动态结构耦合性分析方法在导航系统中的应用

把将MIMO控制系统中的动态结构耦合性分析方法应用于导航系统中，并以平台罗经和惯导系统初始对准方程为例，说明了本方法可以揭示输入、输出变量中的最佳配对关系，为导航系统解耦分析、简化参数设计提供了依据。     

平台罗经与GPS OEM板一体化设计的工程实现

—本文分析和研究了平台罗经与ＧＰＳＯＥＭ板一体化设计的组合导航系统的工程实现方法，解决了理论仿真和工程实现之间的衔接问题。文中给出了ＧＰＳＯＥＭ板与平台罗经一体化的工程实现的原理，以及一种实时组合神经网络滤波器。     

展望FOG在舰艇导航中的应用

在简述光纤陀螺（FOG）的发展与现状的基础上，对国外捷联式FOG航姿基准、FOG平台罗经和FOG在潜艇惯导系统中的应用进行了评述。最后，对我国发展基于FOG的舰载导航仪器提出几点建议。     

机动误差自动补偿在平台罗经中的应用

在平台罗经中,机动误差是影响系统精度的一个重要因素。为了解决这一问题,本文提出了一种对机动误差进行自动补偿的方法,该方法以断摆补偿和加速度补偿为基础,对海情自动判别,从而使机动误差的补偿更加及时、准确,提高了系统精度和可靠性。     

陀螺罗经电源的可靠性分析

国产陀螺罗经的可靠性问题是罗经使用单位和维修部门公认的最薄弱环节之一,也是与国外罗经之间的主要差距,因而提高国产罗经的可靠性已成为赶超国际先进水平的一个重要方面。在罗经故障中,由电子设备引起的故障占了相当比重。本文从分析电子设备的可靠性入手,以JYJD—Ⅱ型陀螺罗经电源系统为例,分析了可靠性设计中的一些问题,对MTBF进行了预测和估计。实践证明,为提高可靠性所采取的措施是必须的,可靠性预测也具有一定的正确性。     

提高平台罗经控制微机可靠性的软硬件设计

—本文从平台罗经控制微机使用中的故障统计分析出发，提出了改进其可靠性的技术措施和软硬件设计     

捷联惯导系统罗经法自对准

研究了摇摆状态下捷联惯导系统罗经法自对准技术,设计了水平、方位精对准参数以及基于MATLAB／SIMULINK的参数分析系统,最后进行了基于VC＋＋6．0的捷联惯导系统罗经法自对准的软件设计、仿真分析与精度评估。仿真结果表明,罗经法自对准在不同海情、不同初始姿态误差角、全方位、带量化误差的条件下均具有较高的对准精度、较好的快速性和动态品质,能够满足捷联惯导系统在摇摆基座下实现自对准的要求,同时为下一步的工程应用提供了依据。     

光纤罗经和卫星测姿的组合导航算法

为了提高光纤罗经和卫星测姿的组合导航精度和系统稳定性,提出了一种光纤罗经/卫星测姿的组合导航算法。首先分别对光纤罗经、卫星测姿和组合系统的误差进行了数学建模,以姿态作为组合系统的观测量,建立了组合系统的状态方程和观测方程。然后,给出了一种改进的Kalman滤波器,这种滤波器不但能够保证滤波器稳定可靠,防止滤波发散,还提高了准确度,有助于提高组合导航精度。最后,通过静态试验和动态跑车试验得出,光纤罗经/卫星测姿组合导航系统的航向角误差在0.1°以内;通过极区航行实验得出,船舶在高纬度航行中组合导航系统航向角误差在0.5°以内。     

基于GPS辅助以实现捷联式数字磁罗经自动消差的研究

针对目前使用的磁罗经体积重量大,消差操作依赖人工进行的不足,提出一种能够自动测校误差的数字式磁罗经系统。利用椭圆假设求解数字磁罗经的自差及相应的误差补偿方法,同时基于GPS信号的辅助,将船舶位置信息引入描述地球地磁磁差的八阶泰勒多项式中,得到在不同位置时的磁差修正值。然后经过计算机处理求得真实航向,完成对数字磁罗经的自动消差。     

平台罗经显控系统在IBMPC系列微机上的一种实现

本文给出了在ＩＢＭＰＣ系列微机总线上实现对平台罗经多极同步器和加速度计等多路信号进行同步采样的硬件电路。论述了系统模型在微机上数字化，以及对陀螺方位、东向水平和北向水平等三路电流的控制算法及实施方案。本文主要讨论微机与多极同步器、加速度计等输入信号的接口实现方法。     

捷联罗经的动基座自对准技术

在分析捷联罗经对准原理的基础上,改进了一种在航向和水平姿态完全未知条件下的捷联罗经对准方法,将对准方法划分为四个步骤:水平粗对准、航向估算、水平再对准和罗经航向对准,并给出了航向估算的公式.载体存在速度时会对罗经对准产生影响,因此提出了一种适用于捷联罗经的惯性传感器校正方法,推导了陀螺和加速度计信号校正的公式,将由于载体运动产生的陀螺和加速度计信号滤除,在此基础上结合上述的对准方法完成罗经自对准.对"匀速+晃动"、"加速+晃动"和"拐弯+晃动"三种情况下的罗经自对准进行了仿真,仿真结果证明该方法可以有效地实现运动基座下的罗经对准.     

单片机控制的陀螺罗经故障诊断系统的设计与研究

本文详细介绍了对单片机控制的陀螺罗经控制系统中的ＣＰＵ、ＲＡＭ、Ｅ－ＰＲＯＭ、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ通道等进行故障自诊断的方法；分析确定了罗经中其它易出故障的关键部位及其进行故障诊断和报警的方法。以上故障诊断系统几乎没有增加硬件，只利用系统中原有硬件采用软件完成故障诊断的。文中还给出了具体的程序框图及说明。