中国航空科学基金(04D52030)
- 作品数：13 被引量：201H指数：7
- 相关作者：刘建业李荣冰华冰祝燕华曾庆化更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学中国民用航空学院更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金国防科技技术预先研究基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术电子电信自动化与计算机技术交通运输工程更多>>
- MEMS-INS微型飞行器姿态确定系统的实现研究被引量：11
- 2006年
- 研究了微型飞行器姿态确定系统的样机实现.在对MEMS惯性器件性能分析和零偏温度建模的基础上,提出微型飞行器九位置非正交及安装误差标定方法,利用相关理论分析MEMS惯性传感器的噪声特性,建立适合工程应用的姿态组合算法,进行了转台测试和试飞试验.误差补偿后,陀螺和加速度计零偏稳定性分别达到0.036°/s2和0.01 m/s2,俯仰和横滚的误差均方差分别达到0.33°和0.28°.试验结果表明:器件和系统级的误差补偿起到了综合补偿的效果,姿态误差减小了约50%,基于MEMS-INS的姿态确定系统可满足微型飞行器自主姿态稳定的需求.
- 李荣冰刘建业段方牛新元
- 关键词：微型飞行器误差补偿
- 光纤陀螺随机噪声的实时滤波技术被引量：8
- 2009年
- 针对ARMA(Auto-regressive and moving average)模型只能对零均值序列建模的不足,建立了一种适用于中低精度光纤陀螺(Fiber optic gyroscope,FOG)的非零均值信号建模的ARIMA模型,并利用卡尔曼滤波器抑制FOG的随机噪声。Allan方差分析和实际应用结果表明,FOG实测信号通过ARIMA模型的卡尔曼滤波器,各种噪声都得到了有效的抑制。将基于ARIMA模型的卡尔曼滤波误差校正方法应用于转动环境下的FOG输出信号处理,同样得到良好的效果。本文提出的方案扩展了ARIMA滤波算法的应用范围,具有较高的工程应用价值。
- 郑智明刘建业赖际舟钱伟行祝燕华
- 关键词：光纤陀螺ARIMA模型卡尔曼滤波ALLAN方差
- 航姿系统内阻尼的模糊自适应滤波算法被引量：10
- 2007年
- 平台式惯性航姿系统的内阻尼算法通过阻尼网络将自身的速度信息加到系统中,达到提高姿态精度的目的。本文将该思想引入到捷联式惯性航姿系统中,在系统加速度较小时,利用加速度计的输出估计系统姿态角,通过卡尔曼滤波的形式补偿姿态误差。由于内阻尼算法只有在系统加速度较小的情况下才能使用,本文设计了模糊自适应控制器,根据三轴加速度计的输出进行自适应判断内阻尼算法是否可用,调整内阻尼卡尔曼滤波器的量测误差方差阵,从而避免了滤波器的发散。仿真和实验表明,内阻尼的模糊自适应算法可明显抑制舒勒周期振荡和傅科周期振荡,避免了系统姿态漂移,有效提高了捷联惯性航姿系统的精度。
- 刘建业杜亚玲祝燕华李荣冰
- 关键词：阻尼模糊自适应控制器卡尔曼滤波
- 梳状音叉MEMS陀螺非随机误差分析被引量：5
- 2006年
- 研究了一种典型结构的梳状音叉MEMS陀螺的非随机性误差特性。综合考虑梳状音叉MEMS陀螺质心偏移、硅的非等弹性等因素,分析该陀螺中的非随机性干扰力矩;从二阶欠阻尼控制系统的角度,讨论了干扰力矩在陀螺内调制、解调环节下对输出的影响;推导出开环灵敏度随温度、比力和角速度的变化关系。在一定近似条件下,得到梳状音叉MEMS陀螺非随机性误差模型的形式。
- 李荣冰刘建业林雪原华冰刘瑞华
- 关键词：MEMS陀螺微电子机械系统惯性导航
- 捷联惯性航姿ARINC429接口系统的设计与实现被引量：1
- 2007年
- 分析了捷联惯性航姿系统接口系统设计与实现的思路，在保证系统精度和实时性要求的前提下，实现了实际接口系统中4组ARINC429板卡间的组网数字通讯。针对传统数据传输方式的不足，提出了一种环形缓冲区的数据通讯软件设计方法，在此基础上引入静态局部变量，取得了很好的效果。测试结果表明，该接口系统设计合理、实时性好、数据传输精度高，完全满足了捷联惯性航姿系统的技术性能要求。
- 郑智明曾庆化祝燕华刘建业
- 微小型MEMS惯性导航系统的六陀螺余度配置实现被引量：2
- 2007年
- 针对典型的非正交配置方案(六传感器正十二面体),进行了工程实现。并将余度系统和小型导航计算机相连,搭建成完整的微小型余度捷联惯性导航系统。研究了系统的故障检测、隔离以及系统的重构技术,并将直接比较测量法和最小二乘加权法分别作为故障检测和系统重构工程实现方案,实现了余度系统中IMU数据的采集、故障检测、识别、隔离、系统重构、解算导航参数等一系列功能。
- 黄徽刘建业李荣冰华冰
- 关键词：微电子机械系统
- 微小型捷联惯导系统解析式对准方法研究被引量：11
- 2005年
- 对静基座下微小型捷联惯导系统对准技术进行了研究。给出了6种解析式粗对准的对准方法,通过对这6种方法的理论对准误差进行推导,得出对应的理论对准误差结果,其中2种方法误差较小,同时进行仿真,仿真结果验证了理论对准误差推导的正确性。因此,在传感器精度相同的条件下,本文为静基座下微小型捷联惯导系统的粗对准的实现确定了效果较好的2种方法。最后采用了其中的4种方法对实测的微小型IMU数据分别进行了对准验证分析,获得了很好的效果。
- 陈令刚刘建业孙永荣岳淼
- 关键词：捷联惯导系统粗对准
- 基于Duffing振子的MEMS陀螺微弱周期信号检测被引量：1
- 2007年
- Duffing混沌振子系统对周期小信号具有敏感性,对噪声具有免疫性。对此进行了特性分析,讨论了振子方程参数变化带来的影响。对Duffing振子微弱信号检测的原理进行了实验验证,以LCG50陀螺为例,用Duffing振子检测方法对其周期误差信号进行了检测和分析,基于检测结果设计了FIR滤波器对MEMS陀螺周期误差信号滤波,结果表明:Duffing振子方法在MEMS陀螺微弱信号检测与信号处理中的可行性和有效性。
- 李睿佳李荣冰刘建业
- 关键词：DUFFING振子MEMS陀螺FIR数字滤波器
- MEMS硅微陀螺仪系统级建模与仿真研究被引量：8
- 2007年
- 根据MEMS陀螺仪敏感哥式加速度、测量角速度的原理,建立MEMS陀螺系统级行为模型是分析MEMS陀螺仪内部的驱动、检测和信号解调等行为过程及改进陀螺整个系统的性能的重要方法。根据MEMS陀螺的动力学方程及其内部组成,将MEMS陀螺分成驱动电路、传感器、信号调理电路等三部分,建立了MEMS陀螺系统级模拟行为模型,运用相关检测技术对角速度信号进行了提取,并对模型进行了仿真验证。仿真结果验证了所设计模型的有效性,所建模型可以用于MEMS陀螺的特性和性能分析。
- 温佰仟刘建业李荣冰
- 关键词：微电子机械系统陀螺PSPICE
- MEMS-IMU构型设计及惯性器件安装误差标定方法被引量：30
- 2007年
- 提出一种由三只单轴MEMS陀螺仪和三只单芯片双轴6个加速度计构成的MEMS-IMU配置方案。针对该方案的特点,研究了基于重力参考矢量对MEMS惯性器件安装误差的标定方法。该方法的关键是利用同一安装平面内的两个加速度计测量矢量的叉乘矢量的方向代替MEMS陀螺敏感轴方向,利用两轴或三轴角位置转台标定MEMS-IMU中惯性器件的安装误差。分析了标定矩阵的求逆条件数,提出了3位置和6位置的标定,指出了多位置标定中转台姿态角度的选择范围。新型MEMS-IMU配置方案及安装误差标定方法可有效解决MEMS-IMU惯性器件安装误差的标定与补偿问题。
- 李荣冰刘建业孙永荣
- 关键词：微惯性测量单元
