段方
- 作品数：16 被引量：98H指数：6
- 供职机构：南京航空航天大学自动化学院导航研究中心更多>>
- 发文基金：国防科技技术预先研究基金中国航空科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术电子电信文化科学更多>>
- 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
- 基于VC和OpenGL的导航仿真系统三维物体建模的实现被引量：10
- 2004年
- 主要对Windows环境下使用VC及OpenGL实现三维物体建模和显示的方法进行了研究,并在导航系统可视化仿真软件的开发设计中进行了综合应用。首先,对使用OpenGL在VC环境下实现三维物体建模和显示的三种方法分别进行了分析和研究,并概括阐述了相应的实现过程;然后,对三种方法的优缺点和显示效果进行了总结和对比;最后,介绍了这些方法在导航系统可视化仿真软件设计过程中的具体综合应用和效果,对于其它可视化仿真软件的三维物体建模和显示有良好的借鉴作用。
- 吴昊刘建业赵伟段方
- 关键词：VCOPENGL导航系统三维物体建模可视化仿真
- 基于伪陀螺/磁强计/地球敏感器的微卫星姿态自适应确定方法被引量：4
- 2007年
- 以伪陀螺、磁强计与地球敏感器构成的姿态测量系统为基础,设计了自适应扩展卡尔曼滤波算法.对轨道倾角不同的两种卫星的定姿性能进行了仿真,结果表明,该方案的滚动与俯仰角精度达到0.05°,航向角优于0.4°,且随轨道倾角的减小而改善;当地球敏感器发生故障时,大倾角轨道的卫星滚动与俯仰角精度优于0.5°,航向精度约1°;同时自适应滤波方法能显著地提高姿态确定的性能.
- 郁丰刘建业熊智段方
- 关键词：磁强计地球敏感器自适应卡尔曼滤波
- 小卫星多传感器融合滤波定姿算法被引量：5
- 2006年
- 虽然扩展卡尔曼滤波被成功应用于许多非线性系统,但由于其对高阶项的截断误差等因素,其用于小卫星多传感器定姿系统时性能受到限制。针对上述问题,本文提出了一种将扩展卡尔曼滤波器与两步滤波器相结合的方法。利用Gibss矢量做姿态参数,避免了四元数在进行迭代时的归一化约束。以太阳敏感器、星敏感器、MEMS陀螺、磁强计为敏感器件,通过仿真,将本文算法与扩展卡尔曼滤波器进行了对比。结果说明,本文算法能将最大稳态定姿误差降低4.4×10-30。
- 段方刘建业李荣冰
- 关键词：卡尔曼滤波卫星
- 基于太阳电池板与磁强计的小卫星姿态确定算法研究被引量：5
- 2007年
- 直接将太阳电池板电流作为量测量进行姿态确定,不仅可观性不高,也不利于计算量的减少。分析了利用太阳电池板测姿的原理;以立方体微小卫星为例,分析了由多个太阳电池板电流估计太阳矢量的问题,提出了受限最小二乘法。将所估计的太阳矢量与磁强计输出结合,进行双矢量定姿滤波。利用软件STK(Satellite ToolKit)数据对算法进行了仿真,与直接将太阳电池板电流作为量测值的算法进行了对比。结果表明:该算法有效地提高了定姿性能。
- 刘建业段方李丹郁丰
- 关键词：小卫星太阳电池板磁强计卡尔曼滤波
- 同温层气球的现状和发展趋势
- 2004年
- 介绍了同温层气球的基本概念，讨论了其在世界各国的兴起、现状及动态，指出其关键技术和发展趋势．并对其应用前景进行了分析，说明无论在民用或军用领域都将获得广泛应用。
- 段方刘建业
- 关键词：气球同温层
- 一种改进的星敏感器/陀螺卫星定姿算法被引量：9
- 2006年
- 针对传统的四元数估计(quaternion estimation,QUEST)算法在观测矢量之间夹角很小或噪声剧烈增大时,定姿性能显著降低的问题,提出一种基于当前星敏感器观测信息量的滤波算法。该算法通过引入动态增益系数,解决了历史观测信息和当前观测信息之间的比例问题。该系数能够根据当前观测矢量信息量的大小变化自适应调整,从而避免了需要另外一个滤波过程对其进行确定的复杂性。对该算法进行了仿真,对比结果表明,该算法可以有效提高系统的定姿性能。
- 段方刘建业李荣冰
- 关键词：星敏感器陀螺卡尔曼滤波
- 罗兰C辅助北斗双星对同温层气球的定位研究被引量：2
- 2005年
- 提出由罗兰C辅助北斗双星对同温层气球进行定位的方法.给出了系统的工作原理,及逐步搜索两曲线间距离最短点定位算法.用Matlab软件对该算法进行了仿真,作了实时性、定位误差分析.结果表明,该算法具有较强的实时性,定位精度对于罗兰C测量误差较为敏感,对双星测量误差相对不敏感.并指出当罗兰C测量误差与北斗双星测量误差同时增大时,定位误差反而有可能与罗兰C误差单独作用时持平甚至减少.定位精度与罗兰C台链的选择、各台之间的几何位置也有关系.该算法也适用于其他空中 地面 海上低动态航行体的定位.
- 段方刘建业林雪原
- 关键词：北斗双星
- 微小卫星太阳敏感器/磁强计实时标定算法研究被引量：6
- 2007年
- 提出了一种对磁强计/太阳敏感器的无姿态信息的在轨实时标定方法。在现有的标定算法中,仅采用地磁矢量的模作为观测量,本文引入地磁矢量与太阳矢量之间的数量积作为观测量,增强了其可观性,也使对太阳敏感器的实时标定成为可能。扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter,EKF)虽然获得广泛应用,但其线性化过程会引入截断误差,而无香卡尔曼滤波器(Unscented Kalman Filter,UKF)是非线性滤波方法,不须对系统进行线性化。分别利用EKF与UKF的滤波标定算法进行标定研究,仿真结果表明了本文算法的有效性,如磁强计偏置的标定精度,UKF比EKF高26%。
- 段方刘建业李丹
- 关键词：卡尔曼滤波微小卫星
- 一类由星下点反算卫星近圆回归轨道的方法被引量：8
- 2006年
- 提出了一类近圆回归轨道的设计方法,解决当飞行任务对星下点有要求时,近圆回归轨道的设计问题。分析了星下点轨迹与轨道参数的关系,概括为当对星下点轨迹有要求时,近圆回归轨道的设计依赖于轨道半径和轨道倾角两个参数的确定。以轨道半径和轨道倾角为未知量依据星下点轨迹要求条件构建了非线性方程组,但直接求解过于复杂,采取迭代的方法解决。编制了MATLAB程序进行设计计算,并将计算结果用软件STK(Satellite Tool Kit)进行仿真。仿真结果显示,该算法能够较好的实现设计目标。
- 段方刘建业
- 关键词：星下点轨迹轨道倾角摄动人造卫星
