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船用捷联惯导系统惯性仪表的数据采集

一、RlJ舀 捷联式惯导系统是近年来发展起来的一种先进的自主式导航系统。由于它把导航陀螺仪和导航加速度计直接固联在载体上,省去了精密的机电式导航平台,所以成本、体积和重量都大为降低,维护与使用也很方便,可望成为今后航天、航空和航海领域的一种主要导航设备. 在捷联惯导系统中,导航计算机与惯性仪表是它的两个重要组成部分,数据采集电路是联结这两部分的重要环节。导航计算机利用数据采集电路所采集到的惯性仪表的输出进行计算后,即可给出载体的各项参数。如果没有高精度的数据采集电路,郎使有高精度的惯性仪表,捷联惯导系统也难以精确地敏感载体的角速度和加速度,从而得不到准确的导航参数。本文就船用捷联惯导系统数据采集电路的设计进行了分析与探讨. 二、惯性仪表的输出格式 船用捷联惯导系统要求陀螺仪能敏感的最大角速度信号为士40‘/s,其分辨率至少为SX10“6’/s,因此,数据采集电路的最大测量值为80/8 x10一“=10“.如果用A/D(模拟/数字...  (本文共6页) 阅读全文>>

《北京航空航天大学学报》1991年02期
北京航空航天大学学报

双机捷联惯导系统管理软件研究

捷联技术是在现代数学、现代控制理论与计算机技术基础上发展起来的一项新技术,并已在航天领域中获得了广泛的应用.目前,在航天惯性技术上,捷联方案有取代平台的趋势。美国德雷拍实验室为“阿波罗”飞船研制了捷联式惯性基准装置(S IRU);美国特里达因系统分公司研制了一种干式旋转捷联式惯性基准系统DRIRul,于1977年成功地用于“旅行者”宇宙飞船上;英国宇航动力集团精密产品部为欧洲空间局(ESA)研制了卫星用的捷联式惯性光学姿态测量系统。捷联系统导航平台的功能完全由计算机来完成,而且要求在很短的时间内,完成坐标系转换.滤波及数据处理功能,一台计算机往往难以应付,现有许多捷联系统的计算机系统都采用了分布式计算机,用并行处理的方式来完成功能。计算机软件设计是捷联系统最关键的技术之一,本文试图从一个实际的捷联系统的分布式计算机结构出发,来探讨有关双机系统的管理软件的设计间题.1捷联系统的计算机硬件结构1.1捷联系统计算机的选型 捷联系统用“...  (本文共8页) 阅读全文>>

《国外导弹与航天运载器》1990年06期
国外导弹与航天运载器

成本效益好的捷联惯导系统设计

引言 开始设计任何新产品的最为有效的方法,战斗飞行器捷联惯导系统的客户有许许多多,是对(潜在的)顾客的要求进行仔细的研究。其中大多数客户在其具体要求上有所区别’.译自X23579(西德陀螺会议录1987)但在这一点上几乎是一致的:他们不愿多花费一分不必要花的钱。 在竞争的市场里,对制造商和买主来说,都希望设计成本最低又能充分满足用户的要求。成本效益好的设计,应遵守许多条原则: 1.1详细的技术要求 买主应确切地了解和确定性能要求,这是很重要的。 环境条件有时会被过份地要求,这往往导致不必要的昂贵的设计。 在捷联惯导系统技术要求(及性能检验书)中提出的一个特殊间题是,在飞行中,捷联惯导系统的位置和速度性能对飞行轨迹的显著的依赖性。这一点将在下面(第9节)详细讨论。 1.2技术要求的标准化 在制定类似用途惯导系统的标准技术要求时,如有可能,用户与制造商应相互合作。人们早就认识到用这种方法来减少技术要求的数量及零件数量可降低成本。 一...  (本文共24页) 阅读全文>>

《北京航空航天大学学报》1991年01期
北京航空航天大学学报

捷联惯导系统计算机硬件检测原理与实现

0引言 随着现代控制理论和计算机技术的发展,捷联惯导技术在军用与民用的众多领域内获得了广泛的应用。捷联式惯导系统的特点是省掉了机电式导航平台,把惯性组件(陀螺与加速度计)直接安装在飞行器上,导航平台的功能完全由计算机来完成,也就是在计算机中建立了一个数学平台。所以,计算机系统在整个捷联系统中占有重要地位,计算机系统的可靠性则直接影响整个系统能否正常工作。本文从软件的角度研究捷联系统计算机硬件的检测原理与具体实现。l捷联系统计算机硬件结构 捷联系统要求“数学平台”以很高的频率迭代,故采用两个主机的双机并联结构。计算机系统硬件采用模块化设计,共分为五个模块,其中为两个带’cPu的主模块;一个存储器模块;一个模拟量与数字量转换模块;还有一个惯性组件数字接口模块.模块之间的连接主要采用MuLTIBUs总线,同时还使用了局部总线进行连接。连接示意图见附图. 下面对五个模块进行简单介绍。 模块i称叩2板,是一块86/20模块,其功能与美国s...  (本文共5页) 阅读全文>>

《飞航导弹》1992年02期
飞航导弹

捷联惯导系统中的锥误差及伪锥误差

捷联惯导系统(sINS)是近年来随着计算机技术的发展而发展起来的一种新型导航系统,其特点是利用计算机的软件和硬件来实现平台惯导系统中导航平台的功能,从而大大地减少了系统的质量、体积,降低了系统的成本。因此可以说SINS是一种高可靠性、低成本的导航系统。 对于sINs来说,由于惯性仪表直接固联在飞行器上,完全承受飞行器飞行过程中的角运动和角振动等复杂环境因素带给它的影响,因此必然会产生动态误差。 SINS中的惯性仪表动态误差是影响sINS精度的主要因素之一。为了提高SINS的导航精度,势必要减少惯性仪表的动态误差。惯性仪表动态误差的减少,从仪表制造工艺和设计上来解决是非常困难的,而且也有一定限度,同时还会提高sINS的成本。用实验方法对动态误差各项标定,并用计算机对各项动态误差进行实时补偿,是一种既可行效果又好的方法。 动态误差中一部分是元件级误差,如不等惯性误差、交叉祸合误差等;另一部分为系统级的整流误差,如锥误差和伪锥误差。本...  (本文共5页) 阅读全文>>

《西北工业大学学报》1993年02期
西北工业大学学报

捷联惯导系统的单陀螺方案研究

.0-0乃职5419 P.﹄(00月O一、忆︶(l)(2)捷联惯导系统的姿态矩阵微分方程为 代一c:石:面气 门J _奋一..。份一。如一呈6-000.加」2.如64,00,6 .00忿2启刀01石乙刀七 r卜) 单陀蛛系统的航向一姿态误差气一O心」3掩月4,.、‘理﹄︵。0目0一\乙心为由‘二的三个分量组成的反汉寸称矩阵.‘二可由三个单自由度陀螺或两个双自由度陀螺测得,石二可由计算机算出,所以,捷联惯导系统的惯性测量组件(I MU)需由三个单自由度陀螺或两个双自由度陀螺和三个加速度计组成.本课题的研究目的在于把捷联惯导系统IMU中的两个双自由度陀螺减少为一个. 设沙、e、?分别为载体的航向角、俯仰角和横滚角,c,、c一c,分别为三个角度的旋转矩阵,则 c:一c,c,c,(3) 若陀螺的两个测量轴口X,和。z:分别与载体的横轴。X,和竖轴02,平行,则C .C,可由 (C.c,)‘一c.c,C,面笠(4)求得.若再能设法求得△,...  (本文共2页) 阅读全文>>