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基于两个点集间参数估计的DVL标定方法
1
作者 罗皓 刘锡祥 +2 位作者 刘剑威 吴小强 程相智 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期344-352,共9页
[目的]为了提高无人艇(USV)捷联惯性导航(SINS)与多普勒计程仪(DVL)组合导航的精度,需要对DVL误差进行精确标定。[方法]首先,对DVL的安装误差角、杆臂、比例因子进行误差建模,着重分析舰船中杆臂误差项对组合导航定位产生的影响;然后,... [目的]为了提高无人艇(USV)捷联惯性导航(SINS)与多普勒计程仪(DVL)组合导航的精度,需要对DVL误差进行精确标定。[方法]首先,对DVL的安装误差角、杆臂、比例因子进行误差建模,着重分析舰船中杆臂误差项对组合导航定位产生的影响;然后,提出一种基于两个点集间参数估计的DVL误差标定方法,即将SINS/GNSS导航参数与DVL输出参数视为两个点集,将标定问题转换为两个点集间差值的估计问题,再利用卡尔曼滤波器对两个点集间的误差参数进行估计;最后,利用基于奇异值分解(SVD)的可观测性分析,对不同运动条件下滤波器的可观测性定量分析,给出标定过程中载体的运动策略。[结果]数学仿真和海试试验结果表明,标定后的SINS/DVL算法全局相对精度可达到0.122%航程;在角机动时,杆臂会导致SINS/DVL定位突变;补偿杆臂后的定位误差更加平滑,且整体上具有更小的定位误差。[结论]所提方法可为包括杆臂在内的各项DVL误差标定提供可行的途径。 展开更多
关键词 无人艇 SINS/DVL组合导航 多普勒计程仪标定 杆臂误差 可观测性分析
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城市峡谷下视觉辅助的GNSS/INS多阶段定位方法
2
作者 田哲铭 李旭 +2 位作者 胡悦 韦坤 刘锡祥 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期217-225,共9页
城市峡谷环境中卫星信号遮挡严重且质量易变,导致智能车的定位易失准甚至失效。为有效利用可观测的卫星信号,提出了一种基于可视卫星的GNSS/INS融合定位方法。首先,利用鱼眼相机筛选视距卫星,进而基于正交回归拟合方法定义空视情况优劣... 城市峡谷环境中卫星信号遮挡严重且质量易变,导致智能车的定位易失准甚至失效。为有效利用可观测的卫星信号,提出了一种基于可视卫星的GNSS/INS融合定位方法。首先,利用鱼眼相机筛选视距卫星,进而基于正交回归拟合方法定义空视情况优劣;接着,构建基于因子图的GNSS/INS融合定位框架,考虑到观测的不稳定性,分别构建了伪距、多普勒频率、载波相位观测因子,并在满足观测条件时增添对应的约束因子进行优化;最后,设计了基于空视情况的区间优化规则,优化长度跟随遮挡区间变化,以适应不同的遮挡情况。实车实验表明,相比传统的多传感融合方法,本文的多阶段定位方法在严重遮挡区域内定位精度提高了40%以上,有效提高了城市峡谷中的定位精度。 展开更多
关键词 城市峡谷定位 非视距信号 GNSS/INS紧组合 因子图
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复杂水下环境中自适应粒子群优化的SINS/DVL组合导航方法 被引量：2
3
作者 王迪 王冰 +3 位作者 黄浩乾 王广才 刘锡祥 姚逸卿 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期1023-1029,1036,共8页
针对复杂水下环境中基于捷联惯性导航系统/多普勒计程仪(SINS/DVL)组合导航系统受干扰导致定位精度下降的问题,提出一种自适应粒子群优化的SINS/DVL组合导航方法。首先,针对模型中方差估计不一致问题,构建了基于状态变换原理的SINS/DVL... 针对复杂水下环境中基于捷联惯性导航系统/多普勒计程仪(SINS/DVL)组合导航系统受干扰导致定位精度下降的问题,提出一种自适应粒子群优化的SINS/DVL组合导航方法。首先,针对模型中方差估计不一致问题,构建了基于状态变换原理的SINS/DVL导航模型;其次,考虑到复杂水下环境中基于卡尔曼滤波的噪声难以估计问题,构造粒子滤波适应度函数,并设计了一种自适应粒子群优化算法;最后,对所提方法进行了仿真实验和湖试实验。实验结果表明:所提方法可以解决复杂水下环境中SINS/DVL组合导航系统受干扰导致定位精度不高的问题。相比于卡尔曼滤波方法、Huber鲁棒滤波方法,所提方法的水平位置误差最大值分别减少了49.56%和41.20%。 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统/多普勒计程仪 组合导航 粒子群优化 鲁棒滤波
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基于紧组合的SINS/DVL/USBL导航算法
4
作者 章彩霞 刘锡祥 +2 位作者 黄永江 陈世杰 陶育杰 《水下无人系统学报》 2023年第6期847-855,共9页
针对自主水下航行器在水下复杂环境下对于高精度、高可靠性的导航定位需求,提出了一种捷联式惯导系统(SINS)/多普勒测速仪(DVL)/超短基线(USBL)定位系统紧组合导航算法,构建了基于频移量测的SINS/DVL紧组合量测方程和基于相对测量信息... 针对自主水下航行器在水下复杂环境下对于高精度、高可靠性的导航定位需求,提出了一种捷联式惯导系统(SINS)/多普勒测速仪(DVL)/超短基线(USBL)定位系统紧组合导航算法,构建了基于频移量测的SINS/DVL紧组合量测方程和基于相对测量信息量测的SINS/USBL紧组合量测方程,通过集中卡尔曼滤波的方法,对SINS、DVL和USBL的信息进行融合处理。针对水下复杂环境造成导航精度下降的问题,充分考虑DVL和USBL的数据野值情况,利用卡方检验法进行判断后对故障数据隔断处理,实时更新量测方程维数,保证系统精度。仿真验证可知,该算法对比其他不同组合模型算法具有较高的定位精度,对比传统的基于速度量测和相对位置量测的SINS/DVL/USBL集中滤波方法精度可提升约23%;在DVL数据失效时,定位误差较正常情况仅增长5.2%;在USBL数据失效时,定位误差较正常情况增长165.4%,鲁棒性和稳定性显著优于基于其他量测的SINS/DVL/USBL的集中滤波导航算法,可实现高精度和高可靠性的水下导航定位。 展开更多
关键词 自主水下航行器 紧组合 捷联式惯导系统 多普勒测速仪 超短基线 信息融合
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基于IMM算法的多AUV协同定位水声传播延迟处理方法
5
作者 陈世杰 刘锡祥 +3 位作者 黄永江 章彩霞 陶育杰 童金武 《水下无人系统学报》 2023年第2期259-268,277,共11页
针对主从式自主水下航行器(AUV)协同定位系统存在的水声探测与通信的延迟问题,提出一种基于交互式多模型(IMM)算法的时间延迟处理方法。首先建立多AUV系统的协同定位计算模型,针对系统非线性运动方程与非线性量测,分析扩展卡尔曼滤波(E... 针对主从式自主水下航行器(AUV)协同定位系统存在的水声探测与通信的延迟问题,提出一种基于交互式多模型(IMM)算法的时间延迟处理方法。首先建立多AUV系统的协同定位计算模型,针对系统非线性运动方程与非线性量测,分析扩展卡尔曼滤波(EKF)协同定位结果因水声信号传播延迟产生的定位误差;其次阐述常规延迟扩展卡尔曼滤波(DEKF)在处理时间延迟环节中无法实现对机动性目标AUV运动状态的精准跟踪问题;最终设计IMM-DEKF算法,选择适当的运动模型作为子滤波器,利用新息更新模型概率,精确跟踪主AUV运动状态,降低从AUV滤波器中对主AUV状态值的估计误差,实现整体协同系统定位精度的提高。仿真结果验证了所提算法在常规EKF的基础上有效提高了从AUV滤波器对主AUV航迹预测精度,使得协同定位系统的整体定位精度得到提升。 展开更多
关键词 自主水下航行器 传播延迟 协同定位 交互多模型 扩展卡尔曼滤波
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一种光电探测辅助下的捷联惯导快速对准方法
6
作者 程相智 刘锡祥 +1 位作者 罗皓 李二磊 《导航定位学报》 CSCD 2023年第5期46-52,共7页
针对晃动基座下船用捷联惯导(SINS)初始对准所需时间长的问题,提出一种利用光电探测系统辅助的对准方法:通过光电探测系统跟踪观测已知位置的岸基靶标,并获取其距离和相对船体的方位;然后建立失准角与靶标位置推算误差的直接联系,将其... 针对晃动基座下船用捷联惯导(SINS)初始对准所需时间长的问题,提出一种利用光电探测系统辅助的对准方法:通过光电探测系统跟踪观测已知位置的岸基靶标,并获取其距离和相对船体的方位;然后建立失准角与靶标位置推算误差的直接联系,将其作为量测方程加入卡尔曼滤波中,以保证初始对准过程中失准角的高可观测度。实验结果表明,大失准角条件下该方法可以实现快速修正失准角的效果;航向角可在100s左右达到收敛,误差约为0.1°,而传统方法需要900 s以上才能达到相近的对准精度。提出的方法能够实现晃动基座下的快速初始对准,对于任意大小的初始失准角都能快速收敛,具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 初始对准 晃动基座 光电探测系统 卡尔曼滤波 可观测性分析
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未知纬度条件下基于重力视运动与小波去噪的SINS自对准方法 被引量：14
7
作者 刘锡祥 杨燕 +1 位作者 黄永江 宋清 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期306-313,共8页
基于惯性系的双矢量定姿方法选择惯性系中的两个重力视运动向量作为不共线矢量,解决了传统双矢量定姿方法在晃动基座条件下易受载体角运动干扰而无法实现对准的问题,但该方法仍需要精确的地理纬度信息以参与对准计算。针对未知纬度条件... 基于惯性系的双矢量定姿方法选择惯性系中的两个重力视运动向量作为不共线矢量,解决了传统双矢量定姿方法在晃动基座条件下易受载体角运动干扰而无法实现对准的问题,但该方法仍需要精确的地理纬度信息以参与对准计算。针对未知纬度条件下的SINS抗晃动自对准问题,提出了一种基于重力视运动的三矢量自对准方法。该方法将初始对准问题归结为求解当前时刻导航系相对于初始时刻载体系的姿态矩阵问题,并利用矢量运算进行求解,仿真结果表明:加速度计随机测量噪声会映射为重力视运动随机噪声,降低对准精度;当加速度计随机噪声量级较大时,会带来对准计算失败。针对噪声问题,引入Daubechies(db4)小波进行5层分解来实现对重力视运动的降噪,并选择去噪后的重力视运动向量参与三矢量定姿解算,仿真结果表明:db4小波具有良好的去噪效果,基于小波去噪的三矢量自对准方法可以有效完成未知纬度条件下的SINS初始对准。 展开更多
关键词 捷联式惯性导航系统 初始对准 重力视运动 小波去噪 三矢量定姿
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组合导航中模糊自适应Kalman滤波算法分析 被引量：9
8
作者 刘锡祥 徐晓苏 +1 位作者 刘建娟 冯丹琼 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第3期31-35,共5页
以SINS/GPS组合导航系统为背景,在对Kalman滤波原理和工程应用进行深入分析的基础上,总结了该方法的不足,提出了应用神经网络和模糊推理技术对系统噪声、观测噪声和其相关阵进行直接调控的方法。该方法根据新息和新息方差的变化,实时调... 以SINS/GPS组合导航系统为背景,在对Kalman滤波原理和工程应用进行深入分析的基础上,总结了该方法的不足,提出了应用神经网络和模糊推理技术对系统噪声、观测噪声和其相关阵进行直接调控的方法。该方法根据新息和新息方差的变化,实时调整自适应因子,间接改变Kalman滤波器的当前观测量和过去信息的比例关系。仿真结果表明,该算法对模型和噪声干扰有较强的自适应性,能够有效抑制滤波发散,在不损失原有精度的前提下,提高了系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 模糊控制 神经网络 自适应Kalman滤 SINS/GPS组合导航
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基于H_(∞)滤波的主/子惯导组合中挠曲变形补偿算法 被引量：10
9
作者 刘锡祥 徐晓苏 王立辉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期74-78,共5页
针对舰载环境下,主/子惯导组合中主、子惯导间的挠曲变形问题,设计了H?滤波算法。算法将主、子惯导间的挠曲变形作为一种能量有限的量测噪声,通过H?滤波对不确定噪声的鲁棒性来保证滤波精度。在经典的"速度+姿态"匹配方法的... 针对舰载环境下,主/子惯导组合中主、子惯导间的挠曲变形问题,设计了H?滤波算法。算法将主、子惯导间的挠曲变形作为一种能量有限的量测噪声,通过H?滤波对不确定噪声的鲁棒性来保证滤波精度。在经典的"速度+姿态"匹配方法的基础上,仿真比较了:1)方案一,已知挠曲变形时的标准Kalman滤波算法;2)方案二,未知挠曲变形时的标准Kalman滤波算法;3)方案三,未知挠曲变形时的H?滤波算法。仿真误差曲线直观表明:基于H?滤波算法可以在未知挠曲变形时有效提高组合精度;统计结果表明:滤波方案三得到的姿态与速度的系统误差、随机误差均与理想条件下的方案一相当;相较于方案二,滤波方案三得到的姿态与速度的系统误差至少可减小40%,随机误差至少可减少15%。 展开更多
关键词 传递对准 主/子惯导组合 KALMAN滤波 H_(∞)滤波 挠曲变形
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VxWorks环境下捷联惯导系统的软件设计 被引量：5
10
作者 刘锡祥 徐晓苏 +1 位作者 冯丹琼 刘建娟 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第2期1-4,共4页
介绍了VxWorks实时操作系统实时性和多任务环境的特性。在分析了捷联惯导系统基本原理的基础上,提出捷联惯导系统各个任务模块的划分原则,介绍了各个任务的优先级别和触发方式,提出了各个任务间的通信手段与同步方法。此外,还给出了在PC... 介绍了VxWorks实时操作系统实时性和多任务环境的特性。在分析了捷联惯导系统基本原理的基础上,提出捷联惯导系统各个任务模块的划分原则,介绍了各个任务的优先级别和触发方式,提出了各个任务间的通信手段与同步方法。此外,还给出了在PC-104嵌入式计算机上,应用VxWorks实时操作系统成功开发捷联惯导系统软件的实例。 展开更多
关键词 捷联惯导 嵌入式实时操作系统 VXWORKS PC-104 多任务环境
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一种基于在线序贯极限学习机的大型舰船甲板态势预测方法 被引量：4
11
作者 刘锡祥 宋清 +2 位作者 司马健 黄永江 杨燕 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期269-274,共6页
在舰船摇荡运动无法有效抑制时,可利用惯性导航系统实时测量甲板运动,并利用甲板运动的当前以及历史数据对未来时刻的甲板运动进行预测,以提高舰载机的起降安全性。然而甲板摇荡运动作为风浪、潮汐等共同作用的产物,具有较强的非线性、... 在舰船摇荡运动无法有效抑制时,可利用惯性导航系统实时测量甲板运动,并利用甲板运动的当前以及历史数据对未来时刻的甲板运动进行预测,以提高舰载机的起降安全性。然而甲板摇荡运动作为风浪、潮汐等共同作用的产物,具有较强的非线性、随机性和时变性。针对上述特性,引入具有信息实时更新功能的在线序贯极限学习机(OS-ELM)方法对甲板运动态势进行预测。该方法通过实时更新参与模型解算的样本数据,具有计算量小、学习映射能力强的优点。针对OS-ELM中存在的隐含层节点个数选择,以及甲板态势预测中出现的样本个数、历史数据长度等参数选择问题,引入遗传算法(GA)进行寻优。基于模拟甲板摇荡数据的仿真表明,该预测方法可以实时跟踪甲板运动的实时性变化,并对甲板运动态势进行预测。 展开更多
关键词 甲板态势预测 在线序贯极限学习机 信息更新 遗传算法
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惯性测量组件整体标定技术 被引量：18
12
作者 刘锡祥 徐晓苏 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期568-571,576,共5页
研究了惯性测量组件中陀螺与加表的标度系数、零偏、安装耦合误差等的标定问题。建立了陀螺与加表的输入输出模型,提出了在三轴摇摆转台上利用六位置试验法对加表标度系数、零偏、耦合误差进行标定的方法;提出了在三轴摇摆转台上利用正... 研究了惯性测量组件中陀螺与加表的标度系数、零偏、安装耦合误差等的标定问题。建立了陀螺与加表的输入输出模型,提出了在三轴摇摆转台上利用六位置试验法对加表标度系数、零偏、耦合误差进行标定的方法;提出了在三轴摇摆转台上利用正负对称的多组速率试验法以及最小二乘法对陀螺标度系数、零偏、耦合误差进行标定的方法,以及利用六位置试验对陀螺与g有关量进行标定的方法。详细介绍了组件输出参数的测量方法并推导误差计算公式。理论分析表明,该方法可在三轴转台上通过位置与速率试验一次性标定出测量元件的相关误差,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 惯性测量组件 标定 位置试验 速率试验
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基于数据存储与循环解算的SINS快速对准方法 被引量：4
13
作者 刘锡祥 徐晓苏 +2 位作者 李天旦 刘义亭 王立辉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期715-720,共6页
分析指出,平台式惯性导航系统(GINS)中,惯性仪表安装在物理平台上,仪表测量值与理想(或参考)导航坐标系中参考信息的差值反映了失准角大小;而在捷联式惯性导航系统(SINS)中,数学平台替代了物理平台,在载体系中的仪表测量数据并不反映失... 分析指出,平台式惯性导航系统(GINS)中,惯性仪表安装在物理平台上,仪表测量值与理想(或参考)导航坐标系中参考信息的差值反映了失准角大小;而在捷联式惯性导航系统(SINS)中,数学平台替代了物理平台,在载体系中的仪表测量数据并不反映失准角大小,只有在通过姿态矩阵投影到计算导航坐标系后,才能反映失准角的大小。基于上述认识,提出了一种基于数据存储与循环计算的SINS初始对准方法,该方法:1)通过对存储的惯性仪表测量数据与当前罗经输出控制指令进行导航解算,得到新的姿态矩阵与罗经输入信号,进行罗经运算后进一步得到新的罗经输出指令,重复上述迭代过程,并在高速计算机的支持下,快速完成初始对准;2)引入瞬时凝固载体系,实时跟踪载体系相对于瞬时凝固载体系的姿态变化,并在对准结束时更新姿态矩阵中的载体系,从而保证对准结果的实时性意义。理论分析表明,该方法同时适用于罗经法自对准与传递对准。以罗经对准为例的仿真结果表明,与经典罗经法相比,两者对准精度相同,但对准速度显著提高。 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统 数据存储与循环解算 初始对准 罗经法对准
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基于单轴旋转组合的捷联惯导双轴旋转调制算法设计 被引量：4
14
作者 刘锡祥 徐晓苏 +1 位作者 陈臣 王立辉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期379-382,386,共5页
从旋转过程出发,分析指出经典的双轴转—停—转方案中停位过程带来的误差振荡;从结构角度出发,分析指出经典的双轴旋转方案中旋转框架的存在带来的耦合误差以及机械电气设计加工难度;提出了基于单轴旋转组合的双轴旋转方案,两个分别水... 从旋转过程出发,分析指出经典的双轴转—停—转方案中停位过程带来的误差振荡;从结构角度出发,分析指出经典的双轴旋转方案中旋转框架的存在带来的耦合误差以及机械电气设计加工难度;提出了基于单轴旋转组合的双轴旋转方案,两个分别水平与垂直安装的单轴旋转装置的连续旋转避免了停位过程的存在,机械结构保证了两旋转轴的垂直度,避免了旋转过程中的耦合误差。仿真比较了经典双轴旋转调制、基于单轴旋转组合的双轴旋转调制两种方案。仿真结果表明,在本文的仿真条件下,基于单轴旋转组合的双轴旋转调制相较于经典双轴调制,两者系统误差相当,但随机误差减小了约20%。 展开更多
关键词 捷联惯导 旋转调制 单轴旋转组合 双轴旋转
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杆臂效应补偿中H_∞滤波器的应用与设计 被引量：6
15
作者 刘锡祥 徐晓苏 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1142-1145,共4页
针对大杆臂或高挠曲条件下杆臂长度不确定性引起的速度匹配误差问题,引入了H∞滤波技术.首先,在力学补偿法的基础上,利用标称杆臂构建杆臂效应量并进行补偿.然后,将不确定性杆臂引起的杆臂效应误差量纳入量测噪声,利用H∞滤波的鲁棒性... 针对大杆臂或高挠曲条件下杆臂长度不确定性引起的速度匹配误差问题,引入了H∞滤波技术.首先,在力学补偿法的基础上,利用标称杆臂构建杆臂效应量并进行补偿.然后,将不确定性杆臂引起的杆臂效应误差量纳入量测噪声,利用H∞滤波的鲁棒性对能量有限的不确定性量测噪声进行抑制,并给出了滤波器的递推算法.最后,以大型舰船主/子惯导传递对准为例,仿真比较了传递对准中使用真实杆臂与标准Kalman滤波、标称杆臂与标准Kalman滤波、标称杆臂与H∞滤波3种方案的处理效果.仿真结果表明,在杆臂长度存在挠曲变形时,采用H∞滤波可以有效提高传递对准的精度. 展开更多
关键词 杆臂效应 传递对准 挠曲变形 量测噪声 H∞滤波器
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传递对准中杆臂长度误差的估计与可观测度分析 被引量：5
16
作者 刘锡祥 徐晓苏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期247-251,共5页
分析杆臂效应的产生机理,指出杆臂效应是影响传递对准精度的重要因素。常用的力学补偿法要求准确测量杆臂长度以构建杆臂效应分量。而工程应用中,尤其是大杆臂条件下,载体柔性的增加使得杆臂长度成为一个时变参数,无法通过预先测量的方... 分析杆臂效应的产生机理,指出杆臂效应是影响传递对准精度的重要因素。常用的力学补偿法要求准确测量杆臂长度以构建杆臂效应分量。而工程应用中,尤其是大杆臂条件下,载体柔性的增加使得杆臂长度成为一个时变参数,无法通过预先测量的方法获取。针对杆臂长度的精确实时获取问题,提出将杆臂长度误差增列为系统状态矢量进行在线估计,详细设计了相应的滤波器。可观测度分析表明杆臂长度误差的可估计性,不同运动方式下杆臂长度误差的可观测度以及估计效果表明载体高频、大幅度的角运动可提高杆臂长度误差的估计精度、提高其可观测度、缩短其估计时间。以舰载主/子惯导传递对准的仿真结果表明该方法对杆臂长度误差估计的均值与方均差可精确到厘米级。 展开更多
关键词 杆臂效应 杆臂长度 可观测度 传递对准 惯性导航
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大杆臂条件下传递对准算法的设计与仿真 被引量：5
17
作者 刘锡祥 徐晓苏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1051-1053,1058,共4页
以舰载主/子惯导传递对准为研究对象,分析了传递对准中大杆臂给杆臂长度与子惯导速度带来的影响。针对大杆臂条件下杆臂长度不确定性增加的问题,提出了将杆臂长度误差增列为系统状态向量进行精确估计,并设计了滤波器。针对大杆臂条件下... 以舰载主/子惯导传递对准为研究对象,分析了传递对准中大杆臂给杆臂长度与子惯导速度带来的影响。针对大杆臂条件下杆臂长度不确定性增加的问题,提出了将杆臂长度误差增列为系统状态向量进行精确估计,并设计了滤波器。针对大杆臂条件下,子惯导天向通道的精确计算需求,提出主惯导在子惯导安装位置处的伪观测量构造算法。仿真结果表明了该滤波算法可以精确的估计杆臂长度,保证子惯导天向通道的计算精度。 展开更多
关键词 传递对准 大杆臂 杆臂效应 惯性系统 天向速度
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有限记忆量测噪声在线估计的Kalman改进算法 被引量：2
18
作者 刘锡祥 徐晓苏 冯爱国 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期766-770,共5页
针对有限记忆量测噪声在线估计算法中,新息残差序列对渐变噪声的统计滞后问题,提出了一种新息变化率构建算法.该算法利用当前统计周期内新息绝对值的均值与前一统计周期内新息均值的绝对值构造新息变化率,并在此基础上提出了利用新息变... 针对有限记忆量测噪声在线估计算法中,新息残差序列对渐变噪声的统计滞后问题,提出了一种新息变化率构建算法.该算法利用当前统计周期内新息绝对值的均值与前一统计周期内新息均值的绝对值构造新息变化率,并在此基础上提出了利用新息变化率作为量测噪声估计阵修正因子的改进算法.仿真比较了在无噪声变化、噪声突变与噪声渐变3种不同情况下,算法改进前后的滤波效果.仿真结果表明,该算法在保留对突变噪声有效检测的同时,提高了对渐变噪声的检测速度,从而提高了有限记忆量测噪声在线估计算法对量测噪声阵的计算精度. 展开更多
关键词 新息残差 新息变化率 量测噪声 有限记忆滤波器 KALMAN滤波器
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VxWorks环境下的双网卡智能冗余设计 被引量：5
19
作者 刘锡祥 徐晓苏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期82-83,共2页
分析双网卡冗余的功能需求,设计基于VxWorks环境的双网卡智能冗余方案。通过对网卡连接状态、通信可靠性以及稳定性监控分析,决定是否进行网卡的主动切换。针对基于UDP无连接通信的特点,指出在双网卡冗余设计中,应根据目标网络通信节点... 分析双网卡冗余的功能需求,设计基于VxWorks环境的双网卡智能冗余方案。通过对网卡连接状态、通信可靠性以及稳定性监控分析,决定是否进行网卡的主动切换。针对基于UDP无连接通信的特点,指出在双网卡冗余设计中,应根据目标网络通信节点变化情况,决定是否进行网卡的随动切换,以增强通信的可靠性。测试结果表明了该方案的可靠性与正确性,其切换时间可提高至ms级。 展开更多
关键词 VXWORKS操作系统 双网卡冗余 UDP协议
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一种基于惯性测量与自适应滤波的舰船升沉计算方法 被引量：4
20
作者 刘锡祥 黄荣 +1 位作者 王启明 汪宋兵 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期1-7,共7页
针对舰船作业过程中升沉运动精确测量的应用需求,提出了基于惯性导航系统的升沉运动测量方案。针对海况变化条件下,传统固定滤波参数数字滤波器自适应性不足,以及存在相位偏移和幅值误差等问题,提出了一种结合互补方法的自适应数字高通... 针对舰船作业过程中升沉运动精确测量的应用需求,提出了基于惯性导航系统的升沉运动测量方案。针对海况变化条件下,传统固定滤波参数数字滤波器自适应性不足,以及存在相位偏移和幅值误差等问题,提出了一种结合互补方法的自适应数字高通滤波器。该滤波器基于先验知识与实时海况监测结果,可自适应调整滤波器参数。首先通过一滑动监测窗口对海况进行实时监测,并对滤波器参数进行实时自适应调整;随后对加速度测量值进行2次积分与3次自适应高通滤波,滤除低频误差,保留有效高频升沉运动。不同海况条件下的仿真与试验验证了测量与滤波方案的可行性。试验结果表明:新滤波方法相比传统方法,能根据海况实时自适应调整滤波参数,升沉运动相位误差和幅值误差减小,仿真实验中幅值误差缩减约10倍,模拟试验中幅值误差缩减约2倍,测量精度精确到厘米级。 展开更多
关键词 自适应滤波器 升沉运动 惯性测量 高通滤波器
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