一种球面网壳型平台框架设计及仿真分析

针对环形和球形惯性稳定平台框架的不足,提出一种球面网壳型惯性稳定平台框架设计.组合正12面体和正20面体并映射到球面上,接着一次细化得到一种由240个弧三角构成的球面网壳.然后通过PROE绘制网壳,确定框架及各部件的大小,并处理轴安装部位,得到一种对流和导热效果很好且等刚度的球面网壳型惯性稳定平台框架.最后通过ANSYS软件作静力学仿真与模态分析,验证结构具有足够的刚度与强度.     

一种统一惯性导航方法

捷联式和平台式惯性导航系统的导航方程不同:同一惯性测量系统选取不同导航坐标系时,导航方程也不同;各类力学编排形式多样、结构复杂且输出结果具有局限性.针对这些问题,提出一种统一惯性导航方法.惯性导航试验结果表明,基于统一惯性导航方程与基于传统惯性导航方程解算的结果一致,验证了统一惯性导航方程的有效性.     

基于姿态角信息的载体升沉位移测量

随着对海洋探索的逐步加深,人们对水面船舶及水下潜航器动态信息测量精度的要求越来越高.特别是水下潜航器,在无外部高度信息注入的情况下,潜航器的高度将由惯性导航系统进行测量.为了消除高度通道发散,提取因海浪波动造成载体的真实升沉信息,首先使用H∞ 控制理论进行载体精对准,实现了姿态角的精确测量.其次,通过姿态角信息提取海浪波动的信息,并根据海浪波动特性进行自适应滤波器设计,进而对惯性导航系统天向加速度信息进行滤波处理,得到升沉信息.最后,将原始信息通过Matlab的filtfilt函数进行事后处理,并作为基准信息进行比对.结果显示,该方法得到的升沉信息与基准升沉信息误差为厘米级.     

弹道导弹惯性测量系统精度指标自适应分配方法

对弹道导弹惯性测量系统进行误差分析和精度指标分配是保证导航精度和武器作战性能的一项重要任务.针对目前惯性导航系统误差分析不全面、精度评估准则单一以及精度指标分配方法不准确的不足,提出了一种弹道导弹惯性测量系统精度指标自适应分配方法,能够按照误差项对精度的影响合理化分配精度指标.该方法首先分析了影响导航精度的所有误差项,并对比各误差项对导航精度的影响.其次,根据总体精度要求值和各误差源在落点精度中的占比,对每项误差系数进行自适应分配,通过逐次调整落点精度中占比最大误差项,最终实现精度指标要求下的最优误差系数指标.在精度指标自适应分配方法基础上,根据落点分布方向性,提出了一种横纵方向误差不等时的精度指标分配方法,更加突出方向性差异.由落点精度模拟可知,经自适应调整后,导弹落点的圆概率误差值(Circular Error Probable,CEP)和横纵向误差值均收敛到精度要求范围内,同时各项误差系数引起的落点精度占比更均匀,该方法为工程设计人员提供了设计依据与思路.     

一种基于频域控制的组合导航系统设计方法

随着科学技术的发展,可资利用的导航信息源越来越多,导航系统的种类也越来越多,其中典型的是惯性导航系统和GPS/北斗卫星导航系统这两种系统在性能上正好形成互补,所以采用该两种系统作为组合导航设计中的子系统是最佳方案。SINS能够输出多种导航信息,但导航结果随着时间发散,GPS/北斗导航系统能够提高较高精度的位置速度信息,但不能提供姿态信息,且在遮挡等情况下会出现丢帧现象。为了能够利用SINS和GPS/北斗导航系统两种导航测量结果,使得两者的测量数据互补,且提高导航系统的精度,本文提出了一种基于频域控制的组合导航系统设计方法。通过实验验证,这种方法不仅充分利用了SINS和GPS/北斗导航系统的信息,还增加了定位精度和可靠性,且能在丢帧情况下还能满足导航要求。     

捷联系统陀螺仪伺服回路MIMO控制器设计

动调陀螺仪是一个两自由度陀螺仪,存在章动运动。在捷联系统中,通过陀螺仪伺服回路来敏感角速率。但由于工程上采用简化模型进行单轴伺服回路的设计,没有消除章动运动产生的噪声,使得系统输出噪声幅值较大。本文提出了一种多变量控制方法来实现陀螺仪伺服回路的解耦,通过试验表明该方法有效减小了噪声,提高了系统的精度,满足系统要求。     

实时操作系统QNX在火箭橇试验中的应用

为满足惯性测量装置火箭橇试验的测试要求,基于QNX实时操作系统设计了数据采集记录系统。本文简单介绍了QNX操作系统的特点,详细介绍了QNX系统下数据采集应用软件的结构。     

石英挠性加速度计伺服回路H∞控制设计

本文分析了石英挠性加速度计的工作原理,根据其结构特点和性能要求给出了控制设计的界函数,并由此计算出一个最优控制器。经过静态多位置测试,验证了方案的正确性。     

靶场光电外测数据修正及弹道精确复现方法

在导弹实验靶场采用多套光电外测设备测量弹道时，一方面不同设备在交接工作时会引起位置偏差；另一方面，利用位置参数中心微分平滑方法解算速度和加速度时,存在跳变和噪声过大的现象。二者都会导致测量的弹道与实际飞行轨迹不符,不利于与内测参数进行精度比对。本文针对光电外测设备交接引起的外测偏差，分析了误差主要是由常值误差、时间不对齐误差和随机误差组成，提出了多站交接点位置偏差分段修正方法，并且利用多项式拟合的算法对速度噪声平滑。最后，采用导弹试验的光电外测数据进行方法验证，修正了交接设备带来的位置偏差，较好地复现了飞行器的飞行弹道，既保证了弹道曲线的连续性，又满足了弹道的平滑性。