中国惯性技术学报杂志

中国惯性技术学报2018年第26卷总目次

关键词: 惯导系统  卡尔曼滤波  导航方法  陀螺仪  光纤陀螺  路永乐  加速度计  椭球拟合  谐振陀螺  组合导航  零速修正  

《中国惯性技术学报》征稿简则

关键词: 惯性技术  中文摘要  

《中国惯性技术学报》是由中国科协主管,中国惯性技术学会主办的面向全国的自然科学专业性学术刊物。它以邓小平理论、'三个代表'、科学发展观为指导思想,以传播先进科技成果和信息,促进惯性技术发展、培养科技人才,为国防现代化和国民经济建设服务为宗旨。坚持党的基本路线,提倡'双百方针'。刊登内容主要包括惯性系统、组合导航、惯性敏感器、...

基于伪标准差和N-P准则的行人导航零速检测

关键词: 行人导航  步态分析  零速区间  伪标准差  概率密度函数  

针对行人导航零速检测存在误判、漏判且判别阈值难以随行走速度及不同行人在线调整的问题,提出了一种基于伪标准差和N-P(Neyman-Pearson)准则的检测方法。首先通过分析行走过程中陀螺仪模值的特性,构造了一个融合了两个特征量的伪标准差,提高了零速区间与非零速区间的区分度,降低了误判和漏判的概率。然后通过行走实验数据分别得到了零速区间和...

基于多项式迭代的等效旋转矢量微分方程精确数值算法

关键词: 捷联姿态更新算法  等效旋转矢量  迭代  圆锥运动  

提出了一种基于多项式迭代的求解等效旋转矢量微分方程(Bortz方程)的新算法,以角速度多项式作为输入,利用泰勒级数将Bortz方程中的余切函数展开成多项式形式,将不可交换误差补偿中的叉乘和求模运算变换为多项式的卷积运算,通过迭代求取等效旋转矢量的多项式精确解,有效地解决了捷联惯导系统在大角度机动环境下的姿态精确确定问题。此外,还对新算...

基于局部可观测性分析的惯性平台连续自标定路径优化设计

关键词: 连续自标定  局部可观测性  可观测度  分段定常系统  惯性平台  

针对惯性平台连续自标定的标定路径优化设计问题,提出了一种基于局部可观测性分析的优化设计方法。首先基于局部可观测性的定义和分段定常系统(PWCS)理论推导了一类非线性时变系统的局部可观测条件,在此基础上,定义了系统状态量的相对可观测度。对连续自标定系统的状态空间方程进行局部线性化和离散化后,对其系统局部可观测性和状态量相对可观测...

一种变加速度的弹用双矢量空中对准方法

关键词: 制导炮弹  微机械惯导  变加速度  空中对准  双矢量  

针对制导炮弹空中飞行时间短、难以实现有目的航向机动的问题,提出一种变加速度的弹用双矢量空中对准方法。首先,利用速度微分方程推导了空中对准用双矢量。然后,根据双矢量定姿的原理,采用Request算法对弹载微机械捷联惯导系统(MINS)的初始姿态进行估计,并分析了对准误差,在此基础上提出基于变加速度的弹用双矢量空中对准方法来实现弹载MINS初...

基于复连续小波变换和MEMS加速度计测量的管道连接器辨识(英文)

关键词: 管道连接器辨识  管道测量装置  复连续小波变换  mems加速度计测量  

管道连接器用于连接两个相邻的直管道段,且圆柱形管道测量装置(PIG)在每个直管道段内的方位角和俯仰角都是不变的。因此,精确地管道连接器辨识能为基于MEMS惯性传感器的PIG定位系统在对应的直管道段提供方位角和俯仰角更新指示。提出了一种采用复连续小波变换方法分析PIG内加速度计测量数据的管道连接器辨识方法。首先,分别采用三轴转台和轮式机...

基于可穿戴式MIMU的个人导航修正算法

关键词: mimu  可穿戴式  朴素贝叶斯分类器  航向修正  

基于微惯性测量单元(MIMU)的个人导航系统,由于其佩戴位置的不同定位精度存在巨大差异,通常将其固定在单一位置下进行定位。以行人航迹推算算法为基础,提出了一种基于多位置可穿戴MIMU的个人导航修正算法。选用三轴加速度计的多种特征值,设计朴素贝叶斯分类器对MIMU佩戴位置进行识别,并在捷联解算航向信息的基础上,采用启发式漂移消除算法对各种...

一种改进的BEMD阈值去噪算法在单目视觉定位中的应用

关键词: 二维经验模态分解  单目视觉定位  图像去噪  小波去噪  

针对单目视觉定位系统获取的图像含有较大噪声的问题,提出了一种改进的二维经验模态分解(BEMD)阈值去噪算法。首先,通过构建噪声压缩图像消除BEMD分解的位置敏感性误差;然后,通过BEMD将构建的噪声压缩图像分解成一系列本征模态函数,并基于?2准则和概率密度函数区分出噪声主导本征模态函数和信号主导本征模态函数,使用软阈值技术实现噪声主导IMF...

矢量频率跟踪辅助锁相环的设计与实现

关键词: 卫星导航接收机  矢量频率跟踪  矢量载波相位跟踪  载波平滑  

由于传统卫星导航矢量跟踪环路使用矢量频率跟踪环路,无法实现对载波相位的跟踪,难以实现载波平滑码伪距,其定位和测速精度较低。针对上述问题,提出了一种新型面向高精度的矢量跟踪算法,采用矢量频率锁定环辅助锁相环代替传统的频率锁定环路辅助锁相环,通过矢量频率跟踪环路实现更精确的频率跟踪,再进行载波相位跟踪和码相位平滑,从而提高接收机...

基于双向重投影的双目视觉里程计

关键词: 双目视觉里程计  优质特征点  误匹配消除  重投影误差  位姿估计  

针对视觉里程计中的特征点漂移与累积误差问题,提出一种基于双向重投影的双目视觉里程计方法。为降低特征点匹配的高错误率及改善匹配效率,提出一种改进的随机采样一致(RANSAC)算法。该算法依据特征点寿命长短、环形匹配、优质匹配等方法选取优质特征点以降低特征点样本容量,从而改善RANSAC算法的效率;为抑制视觉里程计累积误差、提升位姿估计精...

基于自适应姿态估计的MIMU/GPS紧组合导航算法

关键词: 组合导航  姿态估计  模糊逻辑  紧组合  

当可见卫星数低于4颗时,惯性/卫星松组合方式不能正常工作,紧组合方式虽能工作但当载体出现频繁的大角度转向时,导航误差易出现较大波动,特别是姿态角误差在长时间导航时出现发散的情况。针对上述问题,对比了当载体在频繁转向时,不同的紧组合观测信息对系统导航误差的影响,提出基于多模型的自适应姿态估计方法。设计模糊逻辑推理,智能判断载体的...

基于鲁棒无迹卡尔曼滤波的无线室内定位算法

关键词: 无迹卡尔曼滤波  鲁棒  超宽带  室内定位  定位精度  

为解决超宽带(UWB)系统定位易受室内环境的影响,测距误差特性呈现非高斯分布的问题,提出了一种鲁棒UKF定位算法,实现室内高精度定位。首先,介绍了UWB系统定位实现,以及对比分析了扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)定位算法之间的差异;然后,针对UKF算法存在的局限性,通过引入代价函数,自适应修正观测方差,建立鲁棒机制,降低算法对噪声特...

以扰动重力为边值条件确定外部扰动重力场

关键词: 格林公式  豪汀公式  边值问题  扰动重力  重力异常  

惯性导航系统的精确导航离不开地球重力场信息的支持,然而目前利用扰动重力求解地球外部空间扰动重力场的研究相对较少。针对地球外部空间扰动重力场求解问题,推导了以实际地形面为边界面的利用扰动重力与格林积分公式推求外部扰动重力三分量的公式,给出了利用扰动重力与豪汀积分公式计算扰动重力三分量的表达式。通过数值实验对格林积分法、豪...

基于因子图的鲁棒性增量平滑算法的水面无人艇组合导航方法

关键词: 水面无人艇  组合导航  多输出速率  非线性测量  因子图  增量平滑  即插即用  

为了解决水面无人艇多传感器组合导航系统传感器输出速率不同、测量值非线性、传感器可用状态随着环境不断发生变化等问题,提出了一种基于因子图的鲁棒性增量平滑算法的组合导航方法。将组合导航的信息融合问题转换成因子图模型,然后通过非线性优化的方法并结合增量平滑算法和改进的切换约束的鲁棒方法,得到导航状态的最大后验估计值。与传统的...

粒子群算法在惯性/地磁组合导航航迹规划中的应用

关键词: 航迹规划  航迹代价模型  粒子群算法  

高效的航迹规划是水下运载器隐蔽航行的关键技术之一。结合水下航行器的地磁导航环境特征约束因素,建立了航迹代价评估模型,采用最短路径算法在约束区域内按路径长度的次序递增、迭代,规划出一条粗选航迹。在此基础上,采用粒子群优化算法将时间信息作为搜索空间的粒子,改进惯性权重值和编码方式,对粗选航迹进行优化,实现全局最优。仿真结果表明,...

一种顾及加权水平精度因子的室内宽带定位算法

关键词: 室内定位  正弦调频信号  加权水平精度因子  选星准则  

基于锚节点测距的室内定位系统的精度受测距误差和锚节点的空间布局等多方面的制约,当存在障碍物的时候,即使离定位点较近的锚节点,测距误差依然很大。为了提高测距精度,并且选择最优的锚节点参与定位,提出了基于正弦调频信号的室内定位信号模型和顾及加权水平精度因子的室内选星定位算法。该算法既充分考虑定位锚节点的空间布局,又可赋予测距误...

基于车轮安装惯性测量单元的车载组合导航

关键词: 微机械惯导  旋转调制  扩展卡尔曼滤波  车轮安装  

微电子机械系统惯性测量单元(MEMS-IMU)因其精度低且温度敏感性大,以及传统安装方式通常存在航向角不可观等原因,在车载导航和轮式机器人应用场景中表现为定位误差迅速累积。为解决上述问题,设计了一种将MEMS-IMU安装在载体车轮中心的导航方案。利用MEMS-IMU与车轮一起旋转的运动特性,提取出运动速度信息,并结合运动约束构造了三维速度观测信息,...

行进间对准参数误差灵敏度分析

关键词: 惯性定位定向系统  行进间对准  参数误差  灵敏度分析  

在陆用惯性定位定向系统中,行进间对准技术已经广泛应用,但在有些动态应用场景,载车快速机动时仍存在滤波器振荡和不稳定的情况。针对上述问题,从系统参数误差的角度,分析动态对准过程中航向估计精度的动态特性,得到了各类参数误差与动态对准航向精度的定量关系。其中,里程计当量误差在载车南北向行驶过程中将引入等效北向参考速度误差,陀螺漂移...

三浮陀螺仪径向有源磁悬浮位置检测建模与优化设计

关键词: 三浮陀螺仪  有源磁悬浮  位置检测模型  优化设计  

针对三浮陀螺仪有源磁悬浮系统位置检测精度低,制约了陀螺浮子高精度悬浮目标的实现,陀螺精度的进一步提升受到了限制这一问题,结合陀螺磁悬浮的应用环境和结构特点,建立了八极式外转子径向磁悬浮元件的位置检测数学模型。基于该模型对元件设计的核心参数绕组匝数、定子外径、零位气隙等进行了优化,使元件在-15~15?m区间内位置检测灵敏度提高了2...

基于参数激励的MEMS陀螺电馈通抑制方法

关键词: 硅微陀螺仪  参数激励法  刚度系数  电馈通干扰  

由于硅微陀螺仪材料和加工工艺以及电路上的非理想因素,驱动信号会对敏感检测端产生串扰。为抑制此种串扰,降低驱动激励幅度,采用了基于参数激励法的陀螺驱动模态激励系统。在锁相环控制中新增一个压控振荡器模块,用于输出稳幅的二倍谐振频率激励信号,即参数激励信号。将此信号与驱动激励信号一同对驱动激励电极进行激励,达到了降低刚度系数来减...

基于状态相关黎卡提方程的非线性协同制导律

关键词: 状态相关黎卡提方程  协同制导  微分对策  非线性模型  

针对小角度假设或其他线性化条件不满足时的协同拦截问题,提出了一种适用于非线性模型的协同微分对策制导律。考虑两枚拦截弹协同拦截单个机动目标,以微分对策理论为基础,以实现碰撞拦截为目的,将两枚拦截弹的视线角速度作为状态变量,结合状态相关黎卡提方程方法,把复杂的求解偏微分方程问题转化为容易求解的次优化问题,最后得出了可在线应用的...

有色噪声下的目标跟踪卡尔曼滤波新算法

关键词: 目标跟踪  白噪声  有色噪声  卡尔曼滤波  

传统卡尔曼滤波(KF)适用于白噪声数据的处理,当机动目标跟踪系统的噪声数据存在有色噪声时,采用KF解算的精度降低,不能满足高精度导航的要求。一步相关卡尔曼滤波(OCKF)虽能用于抵制有色噪声的影响,但不适用于高阶有色噪声模型,缺乏一定的适用性,因此提出一种处理有色噪声的多步相关卡尔曼滤波(MCKF)新算法:利用历元噪声的相关性特性,构建多步相...

基于加速因子不变原则的加速度计可靠性分析

关键词: 可靠性评估  加速退化数据  wiener过程  加速因子  模型选择  

针对加速退化建模时过多依靠主观经验容易造成可靠性评估结果不准确,提出一种基于加速因子不变原则的加速退化建模方法。考虑了三个具有随机参数的Wiener过程模型,通过加速因子不变原则,推导得到了三类模型各参数的变化规律。在此基础上,以Arrhenius模型为加速模型得到了加速应力下三类模型的可靠度函数,从而克服依赖假定进行加速退化建模容易造...

线性时变时滞连续-离散描述系统鲁棒故障诊断滤波器设计

关键词: 描述系统  时变时滞  故障诊断  观测器设计  

针对一类线性时变时滞连续-离散描述系统,设计了基于观测器的鲁棒传感器故障诊断滤波器。首先,提出线性时变时滞连续-离散描述系统模型,并将其转化为非奇异离散模型。然后,基于量测残差,设计基于观测器的鲁棒传感器故障诊断滤波器。该滤波器可保证量测残差对于故障及增广扰动具有鲁棒性,即满足鲁棒H_∞性能指标。鉴于滤波器参数矩阵不等式不是标...