捷联惯导系统初始姿态和仪表误差标定迭代算法研究

从工程实用角度出发，提出了一种在初始方位已知的情况下同时进行姿态估计和仪表误差标定的迭代计算方法。半实物仿真结果表明：该方法在占用一定初始对准时间的条件下能在线补偿仪表误差，并能显提高惯导系统导航精度，效率较高。     

光纤陀螺敏感线圈的温度漂移特性与绕圈技术研究

敏感线圈的热非互易性是引起光纤陀螺温度漂移的重要因素之一，因而人们多采用四极对称技术（ＱＡＤ）绕制光纤线圈。本文结合光纤陀螺研制中的实际状态，对Ｍｏｈｒ温度模型进行了修正和推广，研究了非理想ＱＡＤ环圈结构的温度漂移特性。这对于光纤陀螺及其环圈的优化设计具有指导意义。     

静电悬浮式惯性仪表中的微位移检测技术

静电陀螺仪、空间静电加速度计等基于静电悬浮的惯性仪表在高精度的惯性导航和空间微重力测量领域得到广泛应用。近年来，对基于MEMS工艺的悬浮式微惯性传感器的研究引起了广泛的重视。介绍了静电悬浮式惯性仪表中采用的差动电容式微位移检测电路的原理，分别对静电陀螺、静电加速度计和MEMS微陀螺、微加速度计的电极配置方案和位移检测的接口电路进行了分析，并对不同的位移检测方案进行了比较.     

建立惯性仪表安装误差数学模型的理论研究

安装误差对系统精度有较大的影响,对捷联惯性系统的影响尤为突出,为此从仿射坐标系的坐标变换理论入手,分析并推导了建立惯性仪表安装误差数学模型的坐标变换矩阵公式,为惯性仪表安装误差数学模型的建立、测试及在惯性导航系统中的补偿提供了理论依据。     

采用分布式结构技术的组合仪表设计

阐述了采用分布式结构技术设计的组合仪表的组成、功能和原理方案，并对系统功能、信息交换、可靠性等特点进行了分析。该方案具有调试方便，增加和去掉或替换部分设备对全系统影响最小，每一功能部分不受其它功能故障的影响，对关键功能可提供备份的灵活性等优点。     

冲击波超压测试系统二次仪表频域特性

从二次仪表对冲击波的峰值、持续时间和比冲量3个主要参数的影响出发,首先构建了冲击波信号用以分析冲击波信号特性;搭建了适配器等效电路,对适配器的低频特性进行了实验研究;在MATLAB平台上构建了5种常用滤波器模型,模拟了不同类型滤波器和不同截止频率下测试系统的输出。模拟和实验结果表明：适配器的低频特性影响冲击波信号的持续时间和比冲量;在5种滤波器中贝塞尔滤波器最适合冲击波测试系统;滤波器截止频率对冲击波超压峰值影响明显;小型试验对测试系统的带宽要求高。     

基于相关滤波算法的全姿态加速度计寻北方案

加速度计寻北仪由于其角速度测量原理采用的是动态测试方案.考虑到采用数据拟合的方法处理动态测试数据去噪效果不强,而相关滤波算法作为一种专门在动态测试中应用的相位检测算法,对随机噪声和谐波噪声都有很强的抑制作用,提出了利用相关滤波算法进行信号去噪并提取北向角信息的思想;在此基础上,通过分析平台姿态角与寻北角之间的解析关系,推导了可以消除姿态影响的姿态补偿算法,该算法需要再增加两个加速度计敏感姿态角.仿真结果显示,相关滤波算法对加速度计中的各类噪声有很好的抑制作用,而经过姿态补偿改进后的相关滤波算法,消除了姿态角造成的原理性寻北误差,可以实现全姿态加速度计寻北,最终的等效调平误差仅为仪表误差所引起.     

面向MEMS加速度传感器的仪表放大器的设计与实现

加速度传感器已经广泛应用于军事、工业、环境监测等领域,已经成为热点的研究对象,但是器件的小型化与可靠性成为限制该技术发展的重要瓶颈。因此,针对新型硅基MEMS 加速度传感器的信号处理电路小型化的问题,提出了一种与MEMS技术完全兼容基于CMOS工艺的片上集成运算放大器电路。通过提取分析相关加速度传感器的性能参数,设计低功耗、低噪声且符合精度等特殊要求的前置放大器。同时对集成仪表放大器的主要电路特性和功耗进行了仿真分析。从仿真结果看,设计的三运放仪表放大器的关键参数—共模抑制比可以到达101dB,整体性能良好。完成了对仿真结果的版图设计和验证,继而在华润上华0.5μm CMOS标准工艺线上进行了流片,完成了芯片的封装测试,该测试结果显示运放的增益能够达到42dB,功耗仅为5.25mW,符合预期的设计目标。     

MMCs平台惯导仪表动态可靠性分析

金属基复合材料（MMCs)有适合于惯导仪表的多项优异特性且性能价格比较好,三种主要制备技术在国内均已成熟,该材料应用的主要技术问题已基本解决。根据平台惯导系统的特点对铝基MMCs进行了讨论并针对某小型平台作了力学及可靠性分析。预计该材料将在未来两年后可批量应用于惯导仪表中。     

激光捷联惯导系统的一种系统级标定方法

根据陀螺和加速度计的输出误差模型,从惯性导航基本方程出发推导了捷联惯导系统的系统级标定的一种误差参数标定模型,明确了该模型成立的条件,分析了该模型下惯性仪表24项误差参数的可辨识性,从而解释了已有文献未将惯性仪表24个误差参数完全辨识的原因,完善了该理论的完整性,并且提出了设计多位置翻滚实验的位置编排原则,给出了能够辨识出惯性仪表24项误差参数的标定方法.根据该位置编排原则可以找到多组可行的位置编排使得惯性仪表误差参数是可辨识的.该标定方法简单易行.