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基于异质星座特性的惯性/北斗紧组合滤波算法被引量：2: 2015年; 目前我国自主建设的北斗卫星导航系统已形成覆盖亚太地区的导航能力,由于北斗系统特有的中圆轨、倾斜同步高轨和地球静止高轨的异质星座构架与GPS系统存在显著不同,常见的紧组合滤波模型并不能完全适用。针对此问题,通过对北斗不同类型轨道卫星的伪距量测噪声特性进行分析,并将该特性体现在紧组合滤波算法中,对北斗系统的三类卫星的伪距/伪距率信息分别进行状态扩展及量测,以获取更加准确的滤波模型,最后通过仿真实验进行了导航性能的分析与比对。结果表明,针对北斗异质星座特性所设计的分类量测滤波算法可将定位精度提高50%以上,对于后续围绕北斗系统的开发应用具有很强的参考价值。; 陈驵赖际舟陈磊江刘建业柳敏; 关键词：北斗

惯性/光流/磁组合导航技术在四旋翼飞行器中的应用被引量：9: 2016年; 微小型无人飞行器(MUAV)通常采用微惯性/GPS组合导航系统提供载体速度、位置、姿态等参数。然而GPS信号易受干扰,且面对特殊环境(如高楼林立的街道、隧道、峡谷等)易出现信号丢失情况难以满足飞行器的自主安全飞行要求。为解决该问题,设计基于光流法辅助微惯性导航的无GPS自主导航方案,提出了一种基于无味卡尔曼滤波(UKF)的非线性融合导航方法,基于四旋翼飞行器的悬停和飞行实验进行了验证。实验结果表明:该方案具有成本低、导航自主性强、精度高的优点,具有一定的应用参考价值。; 杨天雨贾文峰赖际舟邓一民; 关键词：多传感器信息融合无味卡尔曼滤波

应用粒子群优化的导弹定结构H_∞控制器设计被引量：4: 2016年; 为解决传统鲁棒控制方法设计的控制器阶数过高,而经典PID控制方法又无法在设计过程中保证鲁棒性能的问题,采用基于约束粒子群优化的定结构H_∞控制器设计方法,把两者各自的优势结合起来并将其应用到导弹控制器的设计中.采用一种基于梯度的粒子修正算法对违反约束条件的粒子进行修正,通过典型测试函数测试并和常用的其他3种约束优化算法进行性能对比,表明了该算法在处理约束优化问题上的优越性.同时,以样例导弹三通道模型为控制对象,提出了时域性能和鲁棒性能兼顾的性能指标函数和约束条件,针对典型固定控制结构,应用梯度修正粒子群算法设计了控制器.仿真结果表明,样例导弹控制系统在满足各项时域性能指标的同时,也满足鲁棒性能指标,达到了设计要求.; 张民应巧萍; 关键词：导弹粒子群

一种光纤IMU的双轴非定向标定方法被引量：7: 2014年; 针对光纤惯性组件确定性误差的特性,建立了标定的数学模型。由于光纤组件标度因数的非线性,使用多项式误差模型替代了经典的常数误差模型。基于建立的模型提出了一种双轴转位机构动静态混合标定方案,使用八位置静态标定方法标定陀螺零偏,采用三轴12个速率的旋转标定方法标定陀螺标度因数误差和非正交耦合误差。针对加速度计采用二十四位置的重力场静态翻滚标定方案,最后使用多项式拟合的数据处理方法计算和补偿光纤惯性组件的标度因数误差。通过实验和补偿结果表明,此方案有效标定了光纤惯性组件的各项确定性误差。; 聂梦馨吕品赖际舟陈昱润; 关键词：光纤陀螺双轴

惯性导航系统中陀螺一阶马尔科夫过程的误差传播特性被引量：2: 2015年; 一阶马尔科夫过程是描述陀螺低频随机噪声的主要模型之一,对惯性导航系统精度具有重要影响。首先研究了惯性导航系统中陀螺随机误差传播特性分析的一般方法,推导了惯性导航系统的冲击响应函数。继而结合一阶马尔科夫过程的统计特性,推导了其作为陀螺随机误差在惯性导航系统长时间导航环境中的误差传播公式,分析了其对系统姿态、位置精度的影响。最后对陀螺一阶马尔科夫过程引起的惯性导航系统误差进行了仿真,对理论结果进行了验证。论文的研究对于惯性导航系统的优化设计与误差分析具有一定的参考价值。; 吕品赖际舟刘建业吴奇黄凯; 关键词：惯性导航系统误差分析

基于气动模型辅助的四旋翼飞行器室内自主导航方法被引量：12: 2015年; 惯性/卫星/磁传感器/气压高度计组合导航系统是四旋翼飞行器常用的导航方案。但在室内飞行时,由于卫星导航系统不可用,该导航方案的测速及定位精度难以满足四旋翼飞行器的自主飞行需求,从而制约了其室内自主飞行能力。为解决该问题,在利用四旋翼飞行器气动模型的基础上,提出了惯性/磁传感器/声纳传感器/气动模型组合导航方案。通过分析四旋翼飞行器的气动模型特性,揭示了气动模型辅助自主导航的内在机理;提出了气动模型辅助导航算法,并设计了具体的实施流程。最后,结合OS4型四旋翼飞行器的气动模型特点,搭建了气动模型辅助导航方案的验证平台,对四旋翼飞行器的室内悬停与机动飞行进行了仿真模拟。仿真结果表明,气动模型辅助导航方案可以显著提高室内飞行时的测速与定位精度。该方案无需增加其他传感器,具有自主性强、成本低和零载重的优点,在四旋翼飞行器室内导航中具有较好的应用价值。; 吕品赖际舟杨天雨刘建业朱斌宋亦凡; 关键词：四旋翼飞行器气动模型室内导航

一种导航精度的综合评估表示方法被引量：1: 2015年; 为了评估表示导航系统精度,提出一种基于雷达图的综合评估表示方法,包括速度、位置、姿态精度的评估表示。雷达图具有可视化的优点,便于进行优劣分析、综合评价,因此可以直观地将导航系统的精度表达出来。以捷联惯导系统和全球卫星定位系统的组合导航系统精度对比分析为例进行研究,采用雷达图的方式取得了较好的对比分析效果。将雷达图应用在组合导航系统的精度评估中,可简明直观地考核其精度和性能,这为导航系统精度评估表示提供了一种有效的手段。; 王慧哲刘建业曾庆化陈维娜; 关键词：组合导航卡尔曼滤波均方根误差雷达图

基于加权奇偶矢量的机载自主完好性监测算法被引量：5: 2015年; 针对接收机自主完好性监测在卫星数少或多星同时发生故障下无法保证可用性的问题,结合实际机载多传感器配置,提出了一种基于陆基导航系统辅助的加权奇偶矢量机载自主完好性监测方法,利用陆基导航系统的斜距及卫星伪距观测信息建立联合监测系统的观测方程,并采用加权奇偶矢量法构建检验统计量实现对故障卫星的检测判别。仿真结果表明,该方法能及时准确地识别故障卫星,从而保证卫星导航系统的完好性及组合导航定位精度,具有重大的工程应用参考价值。; 柳敏赖际舟黄凯刘建业王玮; 关键词：组合导航卫星导航系统故障检测

基于ARMA模型的光纤陀螺随机噪声滤波方法被引量：17: 2015年; 对光纤陀螺随机噪声的ARMA建模及卡尔曼滤波方法进行了研究。针对ARMA(Auto-Regressive and Moving Average自回归滑动平均)模型的有色噪声在状态方程中不能通过传统的状态扩充法进行白化的问题,提出了新的噪声白化方法:采用增广最小二乘法估计ARMA模型的参数,同时提取出ARMA模型中的驱动白噪声,从而可以把ARMA模型中的有色噪声项作为控制项放入系统的状态方程,通过Sage-Husa的次优无偏MAP(Maximum A Posteriori,极大后验)噪声统计估值器对系统噪声的统计特性进行估计,实现了系统噪声的白化。在此基础上应用自适应卡尔曼滤波,有效消除了误差,得到状态值的准确估计。实验结果表明,对于随机噪声的自相关和互相关特性均呈现拖尾性质的光纤陀螺,采用新方法比传统基于AR模型的Kalman滤波降噪方法滤除噪声的效果提高了10%以上。; 曾庆化黄磊刘建业陈磊江顾姗姗; 关键词：自适应卡尔曼滤波 ARMA

飞行器气动模型辅助导航方法的研究概况与进展被引量：3: 2015年; 气动模型辅助导航是一种新型的导航方法,将描述飞行器飞行状态的气动模型信息与现有导航系统信息相融合,可以提高导航精度和可靠性,近年来受到国内外学者的关注,有望成为飞行器的新型自主导航方法.通过对气动模型辅助导航方法研究现状的调研和分析,阐述了该导航方法的概念与原理;分析了目前主要的3种技术方案—–气动模型/惯性导航融合、气动模型/卫星导航融合、气动模型/惯性/卫星导航融合的各自特点;对气动模型辅助导航方法与当前几种主要的辅助导航方法进行综合比较,分析了该方法的技术优势与应用前景;结合目前的研究现状,探讨了气动模型辅助导航方法后续研究的关键技术和发展方向.气动模型辅助导航方法与飞行器的气动模型特性、制导、导航和控制流程密切相关,该方法的研究有助于推动导航、制导与控制(GNC)3个方向的各自发展和深度融合.; 吕品赖际舟刘建业朱斌宋亦凡; 关键词：气动模型惯性导航组合导航

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