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船用捷联系统中DTG脉冲再平衡回路的全解耦实现

动力惆偕陀螺伙(以下筒和DTG)是一十玟输人孤输出的惯性器件。其X袖、Y纳同存在著改重耦合,即一十轴上的输入角速率能同寸在丙十轴上中生终于偏角和反了屯流。就捷朕系貌而言,不及希望DTG漂移小,铁性度好,而且希望各袖的救抿同不存在耦合,即沿一十袖的输入角速率玟在相皮细上中生输出,以保征捷朕系貌的精度。因此,消除耦合成力DTG再平衡回路没汁的基本同题之一。与其耦合相泄座,述种解耦也是改重的。消除回路的检测控制量(即DTG终于偏角中的耦合成份)和力控制解耦;消除回路的输出量(即反慎用流中的耦合成份)和力输出解耦;同财突现控制解耦与输出解耦种力全解耦。IDTGt解耦的物理案现性分析DTG是改自由度陀螺仳,用尔糸地立的再平衡回路可以敛定河抽。但由于其固有的耦合特性,如果面多回路完全站立,势必造成耦合在回路中恃播。力此,必须在丙荼回路中引人解耦同珞,以抵消DTG结枸所中生的耦合。囝1力具有解耦同络的功力惆偕陀螺攸再平衡回路的方决囝。圄1中,...  (本文共5页) 阅读全文>>

《航空学报》1999年06期
航空学报

无陀螺捷联惯导系统捷联方案研究

无陀螺捷联惯导系统是指用加速度计获取角速度信息,惯性元件仅由加速度计组成的一类捷联惯导系统[1]。由于它舍弃了陀螺仪,因而具有低成本、耗能省、寿命长、启动速度快、大角速度及角加速度测量范围、便于维护与维修等优点。国内外均有对无陀螺捷联惯导系统进行研究的报道[1~4]。如何提高角速度的求解精度,是无陀螺捷联惯导系统研究的关键问题,文献[1,2]分别在捷联系统信息处理的不同环节,研究了一些滤波算法,在提高角速度计算精度方面,取得了一些进展。但是,用10-6g精度的加速度计组成的无陀螺捷联惯导系统,其导航误差依然迅速增大。为此,本文提出了一种新的捷联方案,即惯性测量单元沿单轴相对载体旋转的捷联方案,以提高角速度的求解精度和无陀螺捷联惯导系统的导航精度。1 方案简述本文使用了如下坐标系[2]:地心惯性坐标系Oexiyizi(简称i系);地球坐标系Oexeyeze(简称e系);地理坐标系Oxtytzt(简称t系),其各轴分别指向东北天方向...  (本文共3页) 阅读全文>>

《应用科学学报》1980年20期
应用科学学报

捷联系统姿态算法的优化

捷联系统在航空航天、航海、战术导弹以及民用领域有广泛的应用.捷联系统的动态方程之一是姿态微分方程,据此计算姿态矩阵是最重要的一部分工作,由此确定载体坐标系与导航坐标系之间的方向余弦矩阵,是导航计算和准确控制的基础.姿态矩阵即时修正算法主要有三种:欧拉角法(三参数法)、转动四元数法(四参数法)、方向余弦矩阵法(九参数法),它们通过解不同的微分方程得到姿态矩阵.在这些姿态算法中,方向余弦法需要解九个微分方程;欧拉角法需要计算超越函数(而且在θ=90°处还会出现奇点),因此它们的计算量都较大;而四元数法只需要解四个一阶微分方程,具有最少的计算时间.已经有研究表明[1,2],四元数算法在计算时间及精度方面均显示出它的优越性.理想的四元数满足归一化条件.由于在计算中存在舍入误差和截断误差,可能破坏姿态矩阵的正交条件,从而产生正交化计算误差,也有的文献称之为非正交化误差.平台坐标系的基向量不正交的程度称为歪斜误差,而基的模与1的差别称为标度...  (本文共7页) 阅读全文>>

《东南大学学报》1990年40期
东南大学学报

捷联系统中陀螺仪数据采集器的设计

陀螺仪是捷联惯性系统中最重要的测量元件,用以敏感载体的角速率并随载体一起运动,其输出信号的动态范围接近140dB.为了能获得高分辨率的陀螺数据,要求采集器的动态范围必须大于140dB,畸变小于百万分之一,这就对采集器中的模拟数字转换器提出了很高的要求.平台惯性系统中的电荷平衡式电压频率(VF)转换电路具有抗干扰力强、接口简单等优点,但是应用于捷联惯性系统时受其自身转换速度的限制和捷联航姿系统实时性的要求,在动态范围和测量分辨率上远不能满足陀螺仪的要求.为此本文提出了在捷联惯性系统中用A/D形式的量化电子线路来采集陀螺仪力矩器的输出信号,设计了一种高速、高精度、大量程的数据采集器,整个系统由陀螺仪力反馈采集板、多功能板和通讯监听纠错单元组成.1数据采集器的硬件设计1.1总体结构捷联航姿系统中陀螺仪及其驱动电路模拟力反馈回路通常安装在惯性组件箱内,而导航计算机则放在控制柜中,远离惯性组件箱.为了有效地拾取陀螺仪的输出信号,减少各种干...  (本文共4页) 阅读全文>>

《战术导弹技术》1991年04期
战术导弹技术

速率捷联系统误差分离技术

引言 以前,由于种种条件的限制,具有捷联系统的火箭,只能在飞行试验后,粗略地进行三大段误差分析。随着计算机技术的广泛应用,为数字量控制和数字量测量提供了广阔的前景,也为精度分析工作提出了新的课题—误差分离技术。 本文介绍如何运用主成分估计方法去进行误差分离,通过对某一具有速率捷联系统火箭的首次使用,证明了它是一种行之有效的方法.在落点偏差较小(即无较大的系统性偏差和无粗大的随机误差)、具有光测和遥测数据的情形下,能比较准确地估计出影响落点偏差的一些误差系数。通过对其他误差的综合,分析结果与落点信息相当吻合,天地关系基本一致或完全一致. 本文还介绍了如何合理地使用遥、外测数据及系统误差的修正方法。 验前信息,主要指地面测试数据,不能不信,也不能全信,对误差分离具有很重要的参考价值。误差分离目的之一,就是要比较客观地去估计出有关主要误差系数,进而验证天地关系。 落点信息,是衡量误差分离好坏的一个重要标志,必须合理地参照使用。分离较好...  (本文共8页) 阅读全文>>

《中国惯性技术学报》1992年01期
中国惯性技术学报

船用捷联系统姿态算法的仿真研究

捷联系统的程序编排洽 在捷联式方位姿态基准,!,,惯性器件和泞航计算机是两大摹本部件。惯性器件的安装要尽‘!I能保证陀螺、加速度计的测举座标系和舰船座标系相贡合,以便测狱出舰船运动自勺角速度和。匕力,经误差书卜偿后牙{弃至l]。{;和f几作为泞航计算机的输入信号]f-根据一整套系统算法解算出舰船的姿态、线速度和位置等运动参星。捷联系统的程序编排如图l所示。 卜面对图l,},各方框的计算式进行介绍。 1.数学平台实质上是方向余弦短阵C君。数学平台的精度对系统精度起决定性作用。因而数学平台修正模块是捷联系统‘!,鼓垂要的模块。讨沦儿种不同算法所引起数学平台的误差,从而选择较好的算法是本文的「!的。 假定地理座标系OXNY、Z、为北东地座标系。OXbybZb为舰船座标系,OXh指船一!首,OY、指右舷,O入与Ox、、oy、相垂直指下方.令价表示航向角,a表示纵摇角,中表示横摇角.则C君表示为解 、.声 J奋.、飞......Jcos沙...  (本文共12页) 阅读全文>>