惯性自动测试技术发展需求及对策研讨

简要介绍了惯性自动测试技术的国内发展现状,具体论述了惯性仪表中速率陀螺性能的自动测试技术的发展及惯性自动测试技术在其它方面的发展需求及对策研讨。     

基于PDR和磁场匹配的智能手机室内定位

目前，基于磁场的室内定位方法存在指纹采集无法快速建库的问题，导致匹配特征较少、无法快速进行匹配操作和航向角估计精度低。基于磁场梯度的快速近似，使用高斯牛顿迭代方法结合通过PDR测量的轨迹进行磁场轮廓匹配定位，提高了单点磁场指纹的可分辨性。基于步态模型的更新用作测量信息以改善C-INS的导航性能，提出了一种基于捷联惯性导航系统的行人航位推算算法。基于MFS参考位置，使用扩展Kalman滤波器控制PDR惯性导航的位置漂移误差，进一步提高了轨迹轮廓的精度。测试结果表明，该算法可以获得更好的位置估计和航向估计结果。     

双频双星座地基增强系统精度和完好性算法

针对单频单星座地基增强系统（GBAS）无法满足飞机III类精密进近与着陆导航性能需求的问题，提出了将北斗导航卫星系统（BDS）与全球定位系统（GPS）进行融合，构建一种新型的基于GPS/BDS的双频双星座GBAS。首先，分析了GBAS的工作原理，并对Hatch滤波器的误差进行了分析，给出了一种适用于双频GBAS的无码载偏离载波相位平滑伪距算法；然后，对机载完好性算法进行了研究，给出了H0和H1假设下的机载保护级计算方法；最后，进行了系统验证实验，实验结果表明，单星座GBAS不能满足飞机III类精密进近与着陆导航的性能需求，GPS和BDS融合后可见卫星个数得到提升，优化了卫星几何分布，进而使得系统的可用性由80.6081%提升到大于99.9999%。     

基于GPS／DR的车辆导航系统研究

本文研究了GPS和航位推算系统的组合导航技术，给出了GPS／DR组合导航系统的设计方案。由GPS接收机、压电陀螺仪和车载里程仪组成的多传感器系统通过卡尔曼滤波器实现信息融合，以提高GPS／DR组合系统导航精度。同时也对GPS／DR系统的MAP图像处理、软件流程和工程实现做了简要说明。     

联合卡尔曼滤波在无人机组合导航中的应用

提出了一种适合某型无人机GPS/Radio/DR组合导航的联合卡尔曼滤波方案.利用残差χ2故障检验法,在故障分析的基础上,设计了一种信息分配和故障处理方法.针对某型无人机结构和飞行特点,建立了包含位置信息的直接法卡尔曼滤波模型.经过仿真试验,验证了该方法的可行性.     

Autonomous Navigation for the Deep Impact Mission Encounter with Comet Tempel 1

The engineering goal of the Deep Impact mission is to impact comet Tempel 1 on July 4, 2005, with a 370 kg active Impactor spacecraft (s/c). The impact velocity will be just over 10 km/s and is expected to excavate a crater approximately 20 m deep and 100 m wide. The Impactor s/c will be delivered to the vicinity of Tempel 1 by the Flyby s/c, which is also the key observing platform for the event. Following Impactor release, the Flyby will change course to pass the nucleus at an altitude of 500 km and at the same time slow down in order to allow approximately 800 s of observation of the impact event, ejecta plume expansion, and crater formation. Deep Impact will use the autonomous optical navigation (AutoNav) software system to guide the Impactor s/c to intercept the nucleus of Tempel 1 at a location that is illuminated and viewable from the Flyby. The Flyby s/c uses identical software to determine its comet-relative trajectory and provide the attitude determination and control system (ADCS) with the relative position information necessary to point the High Resolution Imager (HRI) and Medium Resolution Imager (MRI) instruments at the impact site during the encounter. This paper describes the Impactor s/c autonomous targeting design and the Flyby s/c autonomous tracking design, including image processing and navigation (trajectory estimation and maneuver computation). We also discuss the analysis that led to the current design, the expected system performance as compared to the key mission requirements and the sensitivity to various s/c subsystems and Tempel 1 environmental factors.     

双星定位系统/SINS深组合导航系统研究

以卫星模拟器为基础，介绍了一种双星定位系统定姿的基本原理，解决了双星定位系统存在的位置滞后即定位实时性较差的缺陷，把双星定位系统的位置与姿态信息和捷联惯导系统的位置、姿态信息进行组合后，可有效地提高系统的精度．     

关于S-弧连通性

针对拓扑中S-弧连通性问题，给出了一些新的结论。在文中，首先给出了半连续等函数一些概念和性质，对弧连通性作了几种推广，给出了几类新的弧连通性，即S-弧连通性；然后，讨论了S-弧连通性的性质及它们与弧连通性的关系。最后，研究了弧连通性中的开SH-弧连通性与SH-连通性的关系，给出了一系列新的结果。     

惯性辅助的北斗导航故障自适应方法研究

北斗导航系统完好性是指北斗导航系统不能用于导航服务或导航精度超出给定范围时,具备及时发现故障并通知用户的能力.针对北斗导航完好性检测问题,为改善北斗导航定位系统的精度、连续性、完好性和可用性,研究了基于惯性辅助的北斗导航故障检测方法,设计了北斗导航系统的量测修正与故障检测实现方案,构建了基于新息正交性的自适应滤波北斗/SINS紧组合导航架构,根据滑动窗口内新息动态变化特性修正系统量测噪声方差,在北斗导航信号受到较大干扰、发生异常的情况下,对品质较差的卫星测量信号进行识别,并对检测超出一定阈值的突变卫星信号实现故障隔离,从而提高系统适应能力,增强北斗/SINS紧组合导航系统容错性.构建了北斗/SINS组合导航系统仿真验证模型,结果表明,基于惯性辅助的北斗导航方法能够有效检测出卫星信号故障,提高了系统的适应性和定位精度.     

航空长航时惯导系统定位精度评估方法研究

为了寻找合适的评估飞行试验中导航定位精度的方法,采用全球定位系统(GPS)作为基准,以两种不同的计算方法对长航时导航数据进行了统计计算,研究了两种方法的适用性.结果表明,在不同的导航时间范围内选取不同的计算方法,得到的结论才能够被用户和研制方接受.