基于递推最小二乘算法的惯导姿态误差动态标定方法

在分析最小二乘算法原理的基础上,提出了一种基于递推最小二乘算法的惯导姿态误 差动态标定方法,建立了计算模型,进行了仿真分析。仿真结果表明,该方法具有较高的解 算精度和计算效率,航向误差解算精度优于35″,水平误差解算精度优于015″。该方 法解决了动态条件下惯导姿态误差实时标定的技术难题,对提高惯导姿态测量精度和测 量船外测精度具有重要意义。     

激光陀螺捷联惯导中陀螺比例因子误差补偿技术

为了提高激光陀螺捷联惯性导航系统的导航精度,对激光陀螺的原理进行了分析和说明,重点对影响陀螺比例因子误差因素进行分析,在此基础上建立了误差补偿的精确数学模型,并针对某型激光陀螺进行了误差分析。分析结果表明,惯导系统激光陀螺的比例因子与材料介质、温度、腔长等相关,除了采用稳频技术,还需要采用旋转调制技术提高测量数据精度。转台仿真和实际测试结果证明,该比例因子修正的方法方便、可靠,姿态精度可提高约8.7″,对提高惯导测量精度具有重要意义。     

GPS实时校正惯导系统的必要性分析

惯导测量系统测量精度高,但存在累计误差,用GPS的位置信息来定期校正惯导系统的位置,由于信息的利用率低,其校正的效果并不理想。惯导系统具有很强的独立性,系统会排斥校正的干扰而重新恢复到原来的平衡状态,致使GPS校正后的位置出现周期性变化。本文分析了实时校正的必要性,不仅保持惯导系统的精度．还扩展系统的应用前景。     

主动雷达与惯导设备安装夹角的标校

针对主动雷达与惯导设备安装夹角引起的测角误差问题，提出了一种高效、高精度的标校方法。采用差分全球定位系统(Global Positioning System,GPS)分别测量目标和雷达在大地坐标系中的位置信息，并转换到目标地理坐标系中；同时通过雷达和惯导测量的雷达坐标系下的目标角度、距离信息，建立目标地理坐标系和雷达坐标系的转换方程，计算出雷达和惯导在目标地理坐标系下的安装夹角。性能分析和仿真结果表明，在确保差分GPS坐标、惯导输出姿态角和雷达测量角精度的条件下，所提方法能有效和高精度的测量出安装夹角。该方法通过了外场试验标定和机载试验验证，可推广到车载或机载雷达与惯导设备的安装夹角标校中。     

船用星敏感器姿态测量误差建模与仿真分析

为提高船用星敏感器姿态测量精度,对星敏感器船体姿态测量误差模型进行了理论分析。首先针对船用星敏感器的使用环境构建了船用星敏感器观测模型,然后推导了基于角度测量的船用星敏感器误差模型,最后仿真分析了星敏感器地平滚动角测量误差、安装角度对船体姿态测量精度的影响。误差模型与仿真结果表明,星敏感器地平姿态测量误差、安装角度标定误差以及安装布局等是影响船体姿态测量精度的主要因素,其中当星敏感器地平滚动角测量误差为100″时,船体姿态测量误差最大可达112″;安装布局对船体姿态测量精度有一定的影响,其中船体姿态测量误差随安装方位角的变化而呈周期性振荡趋势,纵摇测量误差随安装仰角的增加而增大;当星敏感器沿艏艉线方向安装时,航向测量误差随安装仰角的增加而增大,当沿垂直于艏艉线方向布局时,横摇测量误差随安装仰角的增加而增大。     

基于角速度的捷联惯导系统姿态算法研究

姿态矩阵的更新算法优劣直接影响了捷联惯性导抗系统（strapdowninertialnavigationsystemiSINS）的精度。本文针对以光纤陀螺为代表的输出为角速度的捷联惯导系统，研究了其姿态解算算法，对欧拉角法、方向余弦法，四元数毕卡解法、四元嫩龙格率塔解法、基于角速度的优化等效旋转矢量法进行了分析，并对后三种方法在三轴摇摆条件下进行了仿真。本文对光纤捷联．膀导系统的姿态算法研究具有重要诚意义o。。。。。     

基于MLE算法的海上角度交会测量方法及其精度分析

针对我国现有测量船单站REA测量体制精度相对较低的问题,提出了基于光电经纬仪 的海上角度交会测量方法。介绍了角度交会测量原理和设备布站原则,构建了AE-AE异面交 会测量系统,设计了基于MLE（Maximum Likelihood Estimation）算法的海上角度交会测量 算 法和船摇修正方法,仿真分析了船体姿态测量误差、设备测角误差以及站址定位误差等的影 响。仿真结果表明,站址测量误差是海上角度交会测量的最主要误差源,船体姿态测量误差 和设备测角误差对海上角度交会测量精度有一定的影响,当船体水平姿态测量误差优于20″ 、航向测量误差优于30″、设备测角误差优于20″、站址测量误差优于1 m时,海上角 度交会测量精度可达1 m。该法解决了动态条件下的飞行目标高精度测量技术难题,为 后续工程设计奠定了基础。     

一种基于虚拟目标的飞行器姿态测量方法

提出了一种使用虚拟目标代替真实目标对姿态测量系统进行测试和评估的方法，同时给出了由光学成像设备跟踪状态和目标飞行状态计算目标在光学成像设备像面上成像中轴线斜率和截距的算法。根据姿态测量系统的特点，仿真出大量具有针对性的理论数据和图像，并使用其对姿态测量系统中的图像判读精度和姿态交会算法分别进行了测试和评估。实验结果表明，当虚拟目标长度在80 pixel时，提取精度可达0.1°；而当虚拟目标长度在6 pixel时，提取精度仅为5.7°；姿态交会算法对判读误差具有一定放大作用；图像判读误差是姿态测量中的主要误差源。     

一种高精度的BDS/INS紧耦合测姿算法

针对“北斗”卫星姿态测量系统在测姿过程中测姿精度和稳定性不高的问题，提出了“北斗”卫星导航系统（BDS）/惯性导航系统（INS）紧耦合姿态测量算法。该算法首先利用BDS观测量设计了BDS系统测姿误差模型；然后以INS状态误差方程为滤波系统状态方程，以载波相位为主要观测量设计了扩展卡尔曼滤波器，利用滤波器的输出实现对惯性导航测姿系统的辅助校正；最后采用静态测试、动态测试和遮挡测试验证该算法。该系统可以有效提高BDS测姿精度与输出频率，并且在静态条件下航向角测量精度可以达到0.15°。     

电磁环境对重力下垂参数标定的影响

在航天测量船无线电测量设备重力下垂参数标定中常常会受到电磁环境的影响,导致标定结果失真(参数值不可用)。为提高设备的跟踪精度,需获得较为准确的重力下垂参数。设电磁环境影响参数ξ,将参数ξ代入到相关的标定过程中去定量分析影响量,给出了ξ对重力下垂参数的影响量值,同时得到结论：重力下垂参数ΔEG和电磁环境影响ξ对电轴在方向上的影响相同,反向法无法分离两种误差。为分离两种误差,消除环境影响量ξ,对重力下垂参数标定的工程方法进行了改进,依据误差的包含关系,将传统的对塔方法和跟踪信标球的方法相结合,通过相关数学方法处理得到较为准确的重力下垂参数,经过试验验证,该方法可行,标定结果可信。     

机动测控单元定姿定位及目标捕获技术

为满足动中测控的机动测控设备建设需求，根据天线姿态误差对角精度误差的影响分析，提出了运动中天线姿态误差的定量计算方法，采用一种合理的天线稳定和目标捕获方法，对运动中目标捕获跟踪的影响因素进行了定量分析。通过机动测控单元样机对在轨卫星试验动态跟踪的数据研究，验证了姿态误差计算方法的可行性，为动中测控建设提供了有效的技术途径。     

大风浪作业条件下船舶姿态基准对准系统研究

海上船舶作业条件复杂,对船舶设备和观测系统的精度及可靠性要求也越来越高,尤其是在大风浪作业条件下需要为这些设备提供可靠的船体姿态基准信息.怎样保证姿态基准的可靠性是目前行业尤为关注的问题.因此,提出大风浪作业条件下船舶姿态基准对准系统,研究大风浪作业条件下影响船舶主姿态基准与局部姿态基准之间固态变形角误差估计精度的主要因素,并将这些因素作为状态向量,研究大风浪作业条件下基于惯性测量的卡尔曼滤波器模型,最后通过仿真实验、测试,得出有效性结论.     

静重式力大型结构件力学性能的分析研究

静重式力标准机以砝码的重力作为标准负荷，是力值计量精度最高的力值计量设备，是力值计量领域的最高基准，本文对力标准机主要结构件的力学性能进行了分析和研究。     

大型船舶艉轴管加工误差影响因素研究

为了减少船舶艉轴管加工过程产生的误差,提升艉轴管加工精度,通过实地试验,利用SW建立了艉轴管及镗孔所用镗排的三维模型,通过ANSYS对模型进行热影响分析,得到模型在太阳辐射作用影响下的温度场状态,分析了其在热应力作用下的变形情况.通过静力学分析,对镗排在自身重力和中间支撑作用力的影响下产生的挠度进行分析,对艉轴管在切削力作用下的变形情况进行分析,得到了艉轴管在加工过程中受各因素影响产生的误差情况,为艉轴管加工的精益化与补偿加工奠定了一定的基础.     

射频仿真系统三轴模拟转台动态误差分析

三轴模拟转台是进行飞行器飞行姿态地面半实物仿真系 统的重要 设备之一,其精度直接决定了仿真试验的置信度。通过分析转台动态响应能力并结合转台的 部分实测数据,求解了转台动态误差系数,得到转台动态误差的计算公式,最后用一个典型 仿真试验对三轴模拟转台动态误差进行计算分析。利用该动态误差计算公式得到的仿真结果 可以为射频仿真试验设计及精度分析提供参考。     

提高航天测量船定轨精度的途径

在“神舟”任务中,航天测量船的定轨精度直接影响着整个地面测控系统的完成质量。 在分析研究测量船误差源对近地近圆轨道确定影响的基础上,提出了提高海上定轨精度急需 解决的问题及研究方向,建立了测速数据的船姿船速修正模型,设计了自适应信息检测 算法,实现了测量船复杂误差的精确仿真并基于次序统计量研究了初轨根数的选优问题。这 些技术的应用使初轨计算半长轴外符合精度提高了3倍,为提高测量船定轨精度发挥了重 要作用。     

差分GPS原始数据自动化处理方法研究

由于电离层折射、卫星位置误差、接收设备等不可抗力的原因降低了GPS系统的精度。差分GPS技术就是一种在局部范围内消除公共误差以提高定位精度的方法,本文通过GrafNav软件工具软件,利用实际地理测量试验中的数据,对原始数据的自动化处理方法进行研究。     

分布式测量体制下的船姿数据重构

新一代航天测量船采用的分布式船姿船位测量体制提高了数据的准确性和可靠性，同时也给数据处理与使用提出了更多的需求，比如姿态数据一致性检验、姿态数据联合使用等。为此，提出了一种新的船姿数据重构方法。首先，对集中式与分布式测量机制进行了对比，分析了采用传统数据处理方法解决新需求会产生困难的原因，并指出姿态重构数据的取得将成为解决这些问题的关键；然后，分两个过程对分布式船体姿态测量数据的重构方法进行了推演，并说明了如何使用重构数据去解决新需求；最后，在重构数据本身精度和重构数据对飞行器目标定位精度影响两个方面对该重构方法进行了检验，结果表明使用该方法得到姿态数据满足任务精度指标要求。     

基于锚固站的UT1-UTC预报误差抑制技术

针对导航星座自主定轨中的UT1-UTC预报误差,分析了其对星座定轨的影响,并对预报精度进 行了仿真;给出了基于锚固站的定轨算法,并使用Walker12/3/1星座进行了仿真。结果表明： UT1-UTC预报误差对星座定轨精度影响较大,107 ms的预报误差将引入168 m的星座位置误差 ;引入锚固站后,这一影响被有效抑制,抑制效果随锚固站测量精度的提高而增强。     

测量船外测数据的四矢量误差分析方法

航天测量船外测数据处理精度对航天测控具有着重要的意义。针对测量船测量机理复杂的难题,在分析测量船主要误差源的基础上,提出了测量船四矢量误差的概念,并分析了其对航天测量船外测精度的影响。结果表明,设备本身的测量误差是主导因素,船摇测量误差次之,变形测量和船位测量的误差处于较小量级,最后通过实际应用验证了四矢量误差分析的准确性和实用性。