中国航空科学基金(2011ZC52044)
- 作品数：15 被引量：50H指数：5
- 相关作者：熊智刘建业王融钟丽娜彭惠更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学北京航天自动控制研究所北京特种机电技术研究所更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术理学更多>>
- 自适应P值映射的惯性/天文角度组合导航算法被引量：1
- 2014年
- 惯性/天文角度组合导航在应用于高动态飞行器时,动态飞行环境变更会导致星光角度观测量发生程度不等的偏差,使得常规组合滤波方法误差显著增大.为此,本文提出了基于P值映射的观测质量自主评估及自适应滤波方法,并应用于惯性/天文角度组合导航系统.该方法根据历年可见导航星情况分解冗余观测子集,再由P值度量其含有观测量偏差的显著性水平.在此基础上,通过遍历每颗导航星所隶属子集得到其观测量质量值,最后对惯性/天文角度组合滤波增益进行自适应调节.仿真结果表明,本文方法能够实现天文高度角观测质量的自主在线评估,有效提高星光观测质量下降情况下惯性/天文角度组合导航的精度和适应性.
- 王融熊智刘建业钟丽娜
- 关键词：组合导航P值自适应滤波
- 直接敏感地平的空天飞行器惯性/天文组合方法被引量：6
- 2013年
- 传统的惯性/天文位置组合导航系统中,由于天文定位观测输出耦合了水平观测平台基准误差,往往存在系统噪声与量测噪声不完全独立的问题。针对此问题,分析了利用天文观测量修正惯性系下陀螺漂移的原理,提出了一种直接敏感地平进行天文解析定位及组合滤波的空天飞行器自主导航定位方案,并建立了相应的组合滤波模型。所提出的方法采用星敏感器和陀螺仪构造惯性基准,并在此基础上进行基于红外地平仪的天文定位解算,最后进行惯性/天文组合定位。该方案充分利用了星光敏感器在惯性系下姿态测量精度高的优点,并使惯性/天文组合定位滤波中状态噪声和观测噪声完全独立,仿真结果验证了该定位方法的有效性。
- 张承熊智王融刘建业彭惠
- 关键词：红外地平仪星敏感器惯性导航系统空天飞行器
- IMU安装及标度因数误差动态参数辨识方法被引量：8
- 2014年
- 空间飞行器高动态运动特性可能导致惯性导航系统中惯性传感器(Inertial Measurement Unit,IMU)的安装误差和标度因数误差发生显著变化,若不采用动态参数辨识技术加以在线标定和补偿,将可能严重影响导航精度。文章设计了一种IMU安装误差和标度因数误差参数的动态辨识方法,建立了包含安装误差和标度因数误差在内的IMU误差模型,设计了基于卡尔曼滤波的IMU安装误差和标度因数误差参数的动态辨识方案,分析了不同机动飞行方式下IMU安装误差和标度因数误差的可观测性。仿真结果表明,利用所设计的动态参数辨识方法能较为准确地对安装误差及标度因数误差进行在线标定和补偿校正,有效提高了惯性导航系统精度。
- 彭惠熊智王融刘建业王洁
- 关键词：惯性传感器导航
- 一种联邦滤波信息共享分配算法被引量：2
- 2013年
- 分布式联邦滤波器在多传感器信息融合领域得到广泛的重视,联邦滤波中的信息分配原则直接影响滤波器的精度和容错性,而常规的标量形式联邦滤波信息分配方法无法满足高动态环境下状态的动态变化特性。信息分配是设计和实现联邦滤波器的关键环节,基于系统误差协方差阵和可观测阵。文中考虑系统状态估计精度和系统的可观测性,提出了一种新的联邦滤波信息分配方案和算法。新的联邦滤波算法允许每一个系统状态变量具有不同的动态信息分配因子,从而改进了联邦滤波信息融合的精度。仿真结果表明,与传统联邦滤波算法比较,改进的信息融合算法精度能提高30%以上。
- 马传焱熊智许建新刘建业
- 关键词：组合导航联邦滤波信息融合
- 基于滤波方差阵修正的非等间隔联邦滤波算法被引量：1
- 2014年
- 针对无重置联邦滤波器整体融合精度非最优以及应用于多源信息非等间隔滤波时的适应性问题,提出了基于子滤波器方差阵修正的多源信息非等间隔联邦滤波算法。在不增加额外计算的情况下,通过修正子滤波器滤波方差阵来改善滤波器的融合精度,且以高空长航无人机为应用对象,设计了适用于高空长航无人机的惯性/天文/景象匹配/地形匹配(INS/CNS/SAR/TER)组合非等间隔联邦滤波实现方案,提出了主/子滤波器的状态更新方法,在保持无重置结构容错性强的同时,解决无重置联邦滤波器在应用于多源信息非等间隔滤波时的适应性问题。仿真结果表明所提出的算法能有效改进滤波器性能。
- 方峥熊智华冰邵慧
- 关键词：联邦滤波组合导航
- 高超声速飞行器组合导航鲁棒滤波算法被引量：2
- 2013年
- 高超声速飞行器由于其飞行环境的影响,使得GPS和星敏感器的量测噪声表现出非高斯特性。针对常规基于Kalman滤波的组合导航在非高斯噪声下性能下降的问题,提出了基于鲁棒滤波的高超声速飞行器组合导航算法。方法在惯性/GPS/天文异步量测建模的基础上,通过随机去耦将量测更新转化为线性回归问题,并基于M估计获得状态量最优估计。仿真结果表明,方法对非高斯噪声具有更好的鲁棒性,有效提高了高超声速飞行器组合导航系统的性能。
- 王融熊智刘建业钟丽娜
- 关键词：组合导航高超声速飞行器鲁棒滤波极大似然估计
- 基于序贯概率映射的组合导航自适应容错算法被引量：8
- 2014年
- 基于联邦滤波的容错组合导航系统通常在判定故障时刻对故障子系统进行整体隔离,未充分考虑缓变故障影响的渐近变化与状态分量间的差异.为此,提出一种基于序贯概率映射的组合导航自适应容错算法.该算法通过子滤波器新息动态映射建立局部估计状态统计模型,通过序贯概率比检测在线估计缓变故障影响下的局部状态质量,并据此对融合过程进行自适应调节.仿真结果表明,所提出的方法能有效提高组合导航系统对缓变故障的自适应容错调节能力.
- 王融刘建业熊智钟丽娜
- 关键词：组合导航自适应容错序贯概率比检验联邦滤波
- SINS/GPS/CNS组合导航中的鲁棒滤波算法研究被引量：1
- 2013年
- 组合导航系统难以精确建模、噪声统计特性难以获得等问题逐渐突出,严重影响了组合导航系统滤波器的稳定性。为提高SINS/GPS/CNS组合导航系统的鲁棒性,设计了基于H∞滤波理论的鲁棒滤波算法,提高了导航系统对系统模型参数变化的适应能力。通过仿真与线性卡尔曼滤波器进行对比,验证了在系统模型参数变化的情况下,H∞滤波器精度几乎不发生改变,有更好的鲁棒性;提高了组合导航系统在噪声统计特性和模型参数不易确定情况下的导航性能。
- 程娇娇熊智郁丰吴旋赵慧
- 关键词：组合导航系统SINSCNSH∞滤波卡尔曼滤波
- 一种星敏感器安装误差标定模型仿真研究被引量：8
- 2013年
- 安装误差对星敏感器姿态确定精度有严重影响,需对其进行有效的标定与补偿。为此提出了一种以星敏感器量测信息为依据的安装误差快速标定模型和方法。该方法通过分析星敏感器输出的姿态信息与安装误差之间耦合关系,建立四位置下星敏感器测量信息及相对位置关系与安装误差的观测模型,在此基础上推导了安装误差标定及补偿算法。仿真表明,该法能够实现对星敏感器安装误差的高精度标定,可有效提高星光天文定姿的精度,对星敏感器的高精度应用具有重要的理论意义和实际参考价值。
- 王融熊智刘建业钟丽娜
- 关键词：星敏感器误差补偿
- 天文角度辅助的高超声速飞行器多信息融合导航算法被引量：2
- 2013年
- 常规惯性／天文组合导航方法难以直接应用于高超声速飞行器机载环境下以载体系为基准进行星光测量的情况，且在可见星只有一颗时无法连续组合。为此，构建了高超声速飞行器惯性／卫星／天文紧组合导航系统方案，通过分析载体系下星光仰角、方位角与惯导误差之间的转换关系，建立了载体系下惯性／天文角度组合模型。理论分析表明，该系统在只有一颗导航星时仍能辅助惯导工作，且可使观测噪声特性保持稳定，从而提高了天文对惯导辅助的连续性和组合滤波估计精度。仿真结果表明，在高超声速飞行器导航系统采用天文角度辅助后，姿态误差较无天文辅助情况的降低60％～70％。
- 王融熊智刘建业钟丽娜
- 关键词：天文导航组合导航卡尔曼滤波
