基于MEMS陀螺和加计的微惯性测量单元研制

微惯性测量单元具有成本低、体积小、功耗低和抗冲击等优点,可以应用在车辆稳定控制、平台稳定及导航控制系统中,具有广阔的市场应用前景.详细介绍了采用三轴MEMS陀螺和三轴MEMS加速度计研制的微惯性测量单元硬件设计,对信号进行预处理、陀螺漂移补偿、降噪等处理.所研制的低成本MIMU经过补偿后零位漂移保持在:X轴、Y轴、Z轴,可以应用到普通导航领域.     

充液航天器质量特性计算方法研究

充液航天器的质量特性对飞行动力学建模和控制设计有着重要影响。质量特性测量装置通常只能测出干重状态下航天器的质量特性，而充液状态下的航天器质量特性只能靠计算给出，其中如何计及各贮箱内液体的惯性张量是此类工程计算的难点。首先采用势流理论推导了任意形状贮箱内液体质量特性的一般表达式，包括全充液情况和部分充液情况，其中对部分充液情况考虑了自由液面小幅晃动的影响；然后采用三维有限元方法建立了液体质量特性的数值计算方法，并通过一个验证算例确认了该计算方法的有效性；最后应用该方法计算了一个充液航天器的质量特性，并研究了不同的液体处理方法对计算结果的影响。研究表明，工程上通常采用的“固化液体”处理方法所计算出来的转动惯量明显偏大，而所提出的计算方法具有更好的理论正确性和工程适用性。     

基于惯性释放的细节有限元模型分析

本文简要地介绍了惯性释放的概念与原理,通过两个算例说明在静力学求解问题中将惯性释放应用于细节模型中的具体方法,将算例的计算结果与试验结果对比说明基于惯性释放的细节有限元模型分析方法的正确性,并且阐述了该方法的后续发展方向。     

和差信号校相残差对星载自跟踪系统的影响

星载自跟踪系统由于其特殊的工作环境，易产生和差信号的校相残差，从而影响系统跟踪性能，严重时甚至会导致跟踪无法收敛，因此，研究其对自跟踪系统的影响规律，具有实际工程指导意义。由于实际系统具有惯性延时、非线性等特点，无法使用纯数学方法分析和差信号校相残差对自跟踪的影响。本文采用了数学分析结合仿真分析的方法，首先使用数学方法分析了校相残差对无惯性延时理想系统的影响，得到了校相残差对跟踪轨迹、收敛速度的影响规律。然后，结合星载自跟踪系统负载跟踪速度较低的特点，建立并简化了自跟踪系统仿真模型。仿真结果显示，实际系统相对于无惯性延时的理想系统，校相残差的影响更显著，但跟踪轨迹、变化规律相同；同时也验证了理论分析的正确性。结论表明，随着校相残差从零逐渐变大，跟踪轨迹由直线收敛、螺旋收敛、圆形环绕变为螺旋发散直至直线发散；校相残差对自跟踪系统的影响大小主要由控制系统惯性延时和开环增益决定，惯性延时、开环增益越大收敛速度越慢直至发散。     

惯性基准系统内部接口问题分析

介绍了惯性基准系统的组成及原理．详细分析了惯性基准系统上电后一直工作于Align模式而无法进入Nav模式的故障，分析认为其原因是RS-232C接口的通信距离与负载电容大小有关。因此为了减少负载电容，保证数据的通信正确，只能减少屏蔽双绞线上的分布电容．即限制电缆的长度。     

复合材料加筋筒段压载荷承载能力优化

复合材料加筋筒段是航空航天领域广泛采用的结构构形,其结构形式决定了重量及承压能力。为了研究加筋筒壁的承载能力,分析筋条间距、筒段长度和四种典型工程筋条截面的影响;以结构轻重量为目标函数,结构临界屈曲载荷、筋条局部屈曲载荷为约束,采用梁轴惯性矩平移模型,对复合材料筒壁0°、±45°、90°各铺层总厚度和筋条截面尺寸进行优化。结果表明结构轻重量设计中τ型桁条最有利,并得到其设计曲线,为工程设计应用提供参考。     

摇摆条件下惯性平台系统动态特性分析

惯性平台系统可以隔离角运动的技术特点为惯性仪表提供了良好的工作环境,但是轴端摩擦力矩的存在,将导致基座的摇摆运动对平台台体的稳定性产生影响,引起台体各轴的附加常值漂移即平台摇摆漂移。对于摇摆漂移的产生机理,国内外主要集中分析了运动学耦合原因。本文根据平台系统的稳定工作原理,首次通过建立平台系统的动力学方程,详细分析了摇摆条件下平台的动态特性,从平台动力学的角度详细分析了产生摇摆漂移的机理。结果表明,被稳定的台体各轴的运动特性是绕各轴摩擦力矩以及其余两轴角运动等导致的综合运动,既有单纯的跟踪运动,也有复杂的耦合运动,只有沿陀螺仪自转轴存在角运动,同时存在陀螺仪浮子转角的情况下,才有可能产生台体的摇摆漂移。     

激光陀螺惯性导航系统旋转技术综述

旋转技术能够有效调制激光陀螺和加速度计的误差,提高惯性导航系统的精度。首先基于惯性测量单元的误差模型,分析了旋转技术的基本原理。然后对旋转技术的旋转方案、最优转动速率、旋转机构误差对系统精度的影响、载体角运动对旋转效果的影响、采用旋转技术的惯导解算、采用旋转技术的初始对准与测漂等进行了综述,探讨了我国研究旋转技术的重点研究方向,为开展我国旋转式光学陀螺惯导系统的研究提供了一定参考。     

惯性平台误差标定仿真数据源建模研究

为满足平台导航方式自标定算法对仿真数据源的需求,归纳总结了标定算法对仿真数据源的要求,提出了用于产生标定仿真数据的平台运动学模型.该模型在反映误差作用的同时回避了平台复杂控制系统和动力学特性,采用运动学微分方程描述台体在指令角速度激励下相对惯性空间的运动,通过代数方程描述加速度计的输出和框架角输出.在典型轨迹下,对仿真...     

航空惯性技术的现状及发展

航空惯性技术在我国已取得较大进展。本文介绍了我国航空惯性技术的现状,指出了未来航空惯性技术的发展方向。