王勇军
- 作品数：13 被引量：54H指数：5
- 供职机构：中国人民解放军92514部队更多>>
- 发文基金：国防科技重点实验室基金航天科技创新基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术交通运输工程理学机械工程更多>>
- 基于最优三轴姿态测定算法的舰载惯导粗对准方法被引量：10
- 2013年
- 针对舰载条件的捷联惯导粗对准问题,提出了一种简单可行的最优粗对准方法。根据双矢量定姿的原理,分别将两个观测矢量之一作为基准,通过两次三轴姿态测定算法得到两个姿态矩阵,然后根据观测矢量的方差特性加权得到精度最优的姿态阵。阐述了三轴姿态测定算法的基本原理,分析了最优三轴姿态测定算法与基于高斯马尔科夫估计的三轴姿态测定算法的统一性,解析了基于最优三轴姿态测定算法的舰载惯导系统粗对准方案,并对传统三轴姿态测定算法和最优三轴姿态测定算法进行了应用比较。蒙特卡洛50个样本的仿真结果表明,采用最优三轴姿态测定算法明显优于传统三轴姿态测定算法,可使得东向、北向和天向姿态误差角均值分别为4.78,9.21和0.29,标准差分别为0.11,0.07和1.08,水平失准角最大值9.37,方位失准角最大值2.8,能够有效确定出载体的粗略姿态,在此基础上能更好实现该状态下的舰载惯导精对准。
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- 关键词：捷联惯导系统粗对准
- 四元数、Rodrigues参数在卫星姿态解算上的对比研究被引量：12
- 2007年
- 详细阐述了罗德里格(Rodrigues)参数及改进型罗德里格(Modified Rodrigues)参数与四元数间的关系;推导了Rodrigues参数及改进型罗德里格参数微分方程和姿态阵,提出了后者避免奇异性的方法。通过仿真对以Rodrigues参数及改进型罗德里格参数描述的卫星姿态算法和以四元数描述的姿态算法在计算量和计算精度上进行了详细比较。仿真结果表明,Rodrigues参数和改进型罗德里格参数计算精度相当且计算量上优于四元数。
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- 关键词：四元数卫星姿态
- 舰载机惯导快速传递对准的联邦滤波器设计被引量：2
- 2014年
- 针对舰载机快速反应的要求,提出速度+姿态+角速度匹配的快速传递对准方法。基于联邦滤波的分散化并行滤波思想,设计了一种基于高斯马尔可夫估计的最优加权最小二乘的传递对准联邦滤波器,有效解决集中卡尔曼滤波进行传递对准时存在的状态维数高、计算量大和滤波更新率低的问题。给出了此方法的数学模型,设计了快速传递对准联邦滤波器结构和信息融合算法,并在舰载条件下进行了仿真验证。仿真结果表明,采用该文提出的联邦滤波器与集中滤波器精度相当,且快速性好。主滤波器在4s内完成了对失准角的估计,而子滤波器在1s内就完成了对舰体静、动态挠曲变形角的估计,估计精度均在2′以内,计算量也减小了。
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- 关键词：捷联惯导系统快速传递对准联邦滤波
- 基于惯性与光学技术的头位测量方法设计被引量：2
- 2014年
- 针对现代战争对头盔快速姿态定位的要求,基于惯性定位和光学定位原理,设计了一种基于MEMS/CCD的头位姿态测量新方法。在头盔上加装一套MEMS惯导系统,通过与CCD的组合,实现对头盔姿态的实时测量。阐述了测量原理,建立了数学模型,设立了初始装订办法,并进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法可以获得良好的快速性和测量精度,在不到5s的时间里就完成了对头位姿态失准角的估计,估计精度达2′,可有效完成对头盔姿态的测量,实现实时头位跟踪。
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- 关键词：头盔显示器MEMS捷联惯导系统CCD
- 一种改进的舰载机快速传递对准方法被引量：5
- 2014年
- 为提高舰载机的快速反应能力,设计了一种测量参数组合匹配传递对准新方法。以舰载机惯导的姿态四元数和移动基准惯导的姿态四元数为切入点,通过四元数乘法构建量测量,并与角速度匹配组合构成量测方程,可有效克服传统姿态角匹配计算量大的不足,并获得较好的快速性和滤波精度。给出了数学模型,阐述了工作思路,推导了量测方程,并在舰载条件下进行了分析比较和仿真验证。仿真结果表明,采用本文提出的方法可获得良好的稳健性、快速性和准确性,估计精度与角速度加姿态角匹配方案的精度相当,计算量也明显减小。舰载机惯导系统不但在不到10 s的时间里就完成了对失准角和安装误差角的估计,估计精度均在0.5'以内,还能在不到100 s的时间里完成对陀螺漂移的估计,实现对陀螺器件的标定。
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- 关键词：捷联惯导系统快速传递对准
- 基于最优四元数估计的摇摆基座粗对准技术
- 2016年
- 针对摇摆基座的粗对准问题,提出了一种精度更优的粗对准方法。根据三维坐标矢量与旋转四元数间的内在关系,基于Wahba问题的求解原理,将双观测矢量的最优姿态阵求取问题归结为一个典型三角函数最大值的求解问题。阐述了Wahba问题的求解原理,分析了Wahba问题与最优四元数估计法的关系,剖析了最优四元数估计算法的复共线性,设计了基于最优四元数估计的摇摆基座粗对准方案,并与传统TRIAD算法和最优TRIAD算法进行了应用比较。蒙特卡洛500个样本的仿真结果表明,采用基于最优四元数估计的粗对准法的方位姿态估计精度远优于TRIAD算法和最优TRIAD算法,能使方位失准角的变化幅值控制在角分级,在此基础上能更好实现摇摆基座下惯导系统精对准。
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- 关键词：捷联惯导系统粗对准摇摆基座
- 一种新的舰载机惯导初始自对准方法被引量：3
- 2013年
- 由于自对准技术不依赖于惯导系统本身以外的任何信息,因而是舰载机惯导系统初始对准的首选方案。由于受海况等因素影响,系泊条件下的舰体会产生大幅摇摆,致使舰载机惯导自对准中滤波的量测值会产生较大的不确定性量测干扰,从而可能导致卡尔曼滤波器发散和对准精度低等问题。鉴于此,建立了舰船系泊下舰载机捷联惯导自主精对准状态空间模型,设计了一种基于H_∞滤波的舰载机惯导自对准新方法。仿真结果表明,基于H_∞滤波的自对准方法在保证系统鲁棒性的同时,不但可以估计出姿态误差角误差,还可以估计出陀螺常值漂移和加速度计常值偏置误差,并可以获得较好的快速性,水平精度在2′以内,方位精度在10′左右。
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- 关键词：H∞滤波捷联惯导系统海况舰载机自对准
- 舰船等速下舰载机捷联惯导粗对准方法研究被引量：3
- 2010年
- 舰船等速航行时，由于风浪的影响使得舰船产生大幅摇摆，致使舰载机上的惯导系统测量到的地球自转角速度和重力加速度信息受到严重干扰，无法采用传统的静基座或微幅晃动基座的粗对准方法进行粗对准。针对这一问题，提出了舰船等速航行条件下基于重力加速度信息的粗对准方法，即以惯性坐标系中的地球重力加速度作为参考矢量，利用陀螺和加速度计的输出，计算出初始姿态矩阵的粗略估计值。在典型海况条件下，蒙特卡洛50个样本的仿真结果表明，东向、北向和天向姿态误差角的均值分别为-5．102’、8．915’、-0．174°，一倍标准差分别为：0．0174’、0．084＇、1．472°，在此基础上完全可以实现该状态下舰载机惯导系统的精对准。
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- 关键词：捷联惯导舰载机粗对准摇摆基座
- 联邦滤波算法与Gauss-Markov估计的统一性分析
- 2013年
- 从矩阵论和数理统计理论的角度,阐述了联邦滤波与Gauss-Markov估计的内在联系,论证了联邦全局最优滤波与Gauss-Markov估计的统一性。推导了基于Gauss-Markov估计的联邦滤波信息融合算法,并与最小二乘估计的信息融合算法以及集中卡尔曼滤波算法在舰载组合导航系统中应用进行了对比。仿真结果表明,基于Gauss-Markov估计的联邦滤波信息融合算法与集中式卡尔曼滤波的精度相当,两者的估计精度均高于最小二乘估计,前者具有全局最优性。
- 王勇军徐景硕李林马伟丽
- 关键词：联邦滤波
- 基于H_∞滤波的舰载机惯导海上自对准方法被引量：4
- 2012年
- 针对因风浪干扰、高频颤振等因素影响,使得舰载机惯导海上自对准量测方程中产生未知的量测干扰,进而导致滤波器性能降低的问题,引入H∞滤波技术。阐述了舰载机捷联惯导海上自对准的基本思想,建立了自主精对准状态空间模型,设计了一种基于H∞滤波的自对准滤波器,有效抑制了外界噪声的干扰,确保了系统的鲁棒性。仿真结果表明,常规卡尔曼滤波在5 min的对准时间里,无法完成对姿态角误差的估计。而H∞滤波在5 min内,不但可以估计出姿态误差角误差,且水平对准精度在2以内,方位对准精度约12,还可以估计出陀螺零偏和加速度计零偏误差,并可以获得较好的快速性和平滑性,不失为一种有效的海上自对准方法。
- 王勇军徐景硕袁涛
- 关键词：捷联惯导系统H∞滤波自对准
