光纤SINS/GPS组合导航系统分析 被引量：3

1

作者 霍庚 杜军波 +1 位作者 丁宏升 隋振 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2012年第2期144-150,共7页

为提高光纤陀螺捷联惯导系统的精度,以光纤陀螺捷联惯导系统与全球定位系统(GPS Globle Position System)为研究对象,采用联邦卡尔曼滤波算法,构成了SINS/GPS(Strap-down Inertial Navigation Systerm/Globle Position System)组合导航... 为提高光纤陀螺捷联惯导系统的精度,以光纤陀螺捷联惯导系统与全球定位系统(GPS Globle Position System)为研究对象,采用联邦卡尔曼滤波算法,构成了SINS/GPS(Strap-down Inertial Navigation Systerm/Globle Position System)组合导航系统。仿真结果表明,该算法能及时修正子滤波器的偏差,大大降低子滤波器的模型误差,进而提高整个滤波器的精度,并有效克服了滤波发散现象。 展开更多

关键词 光纤陀螺 捷联惯导 组合导航 联邦卡尔曼滤波

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光学捷联基准导航计算机设计与实现 被引量：2

2

作者 霍庚 黄平华 张兴凡 《宇航计测技术》 CSCD 2022年第4期71-76,共6页

为满足当前光学捷联基准解算精度高、低功耗、小型化的需求,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)为核心的嵌入式导航计算机。对导航计算机(ENC)硬件设计进行了阐述,并重点研究了导航计算机信息处理模块(MPM)和... 为满足当前光学捷联基准解算精度高、低功耗、小型化的需求,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)为核心的嵌入式导航计算机。对导航计算机(ENC)硬件设计进行了阐述,并重点研究了导航计算机信息处理模块(MPM)和数据采集通信模块(DCM)的协同使用,充分体现了DSP和FPGA联合使用的优点。其次,研究了基于主惯导航向和计程仪速度组合的Kalman滤波器设计,以解决长时间工作对系统精度的影响。最后,将该导航计算机实际应用于捷联基准中,通过半实物仿真试验,验证了导航计算机硬件方案的可行性和Kalman滤波器设计的合理性。结果表明,基于FPGA和DSP双核的嵌入式导航计算机性能稳定,设计合理,满足光学捷联基准高精度、低功耗的使用要求。 展开更多

关键词 导航计算机 捷联基准 数字信号处理器 现场可编程门阵列 卡尔曼滤波器

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基于Kalman滤波的激光陀螺系统极标定方法研究 被引量：4

3

作者 霍庚 《舰船电子工程》 2015年第5期40-42,76,共4页

针对传统的分立标定方法标定精度受姿态基准精度的制约,且不满足带减振器的惯性测量单元(IMU)标定及现场标定的需求,提出一种基于Kalman滤波器的系统级标定方法。为了确保解的唯一性,该方法引入了基准坐标系的约束条件,以速度误差为观测... 针对传统的分立标定方法标定精度受姿态基准精度的制约,且不满足带减振器的惯性测量单元(IMU)标定及现场标定的需求,提出一种基于Kalman滤波器的系统级标定方法。为了确保解的唯一性,该方法引入了基准坐标系的约束条件,以速度误差为观测量,对激光陀螺及加速度计相关误差参数进行最优估计及辨识。仿真结果证明该方法的有效性及可行性,满足高精度惯导系统的标定需求。 展开更多

关键词 激光陀螺 KALMAN滤波器 系统级标定 最优估计

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舰载捷联惯导数字仿真器的设计与研究 被引量：1

4

作者 霍庚 《海军航空工程学院学报》 2019年第3期303-309,共7页

针对舰载惯导系统在边界工作条件尤其是极地地区性能评估存在实时输出数据难度大的问题,以舰艇的运动特性为依据,建立舰艇的运动学模型和惯性器件的数学模型,设计了一种舰载捷联惯导系统数字仿真器,实现了在不同的航行状态、不同的海况... 针对舰载惯导系统在边界工作条件尤其是极地地区性能评估存在实时输出数据难度大的问题,以舰艇的运动特性为依据,建立舰艇的运动学模型和惯性器件的数学模型,设计了一种舰载捷联惯导系统数字仿真器,实现了在不同的航行状态、不同的海况条件,以及不同的惯性器件精度条件下惯导系统的实时仿真,仿真输出的数据在虚拟多功能显示器以文字和曲线的形式显示。结果表明,该仿真器能灵活的模拟各种导航参数,有助于突破舰载导航系统性能评估受试验海域和试验载体等因素限制的局限性,可以为研究边界工作条件下惯导系统性能提供试验依据。 展开更多

关键词 捷联惯导系统 舰船轨迹 数字仿真 性能评估

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船用光纤陀螺罗经试验方法

5

作者 霍庚 温朝江 《海军航空大学学报》 2022年第1期108-112,132,共6页

目前,国内关于光纤陀螺和捷联系统技术的研究日趋成熟。随着新型光纤陀螺罗经可以大大提升舰船保障和生存能力,将逐步取代传统机电式平台罗经,成为航海领域的舰船首选航行保障设备。在对光纤陀螺罗经工作机理和关键技术深入分析的基础上... 目前,国内关于光纤陀螺和捷联系统技术的研究日趋成熟。随着新型光纤陀螺罗经可以大大提升舰船保障和生存能力,将逐步取代传统机电式平台罗经,成为航海领域的舰船首选航行保障设备。在对光纤陀螺罗经工作机理和关键技术深入分析的基础上,提出满足光纤陀螺罗经试验鉴定需求的试验理念和试验模式,利用该方法进行试验设计,对试验中的关键条件、主要指标和考核因素等重点方面进行详细的分析与阐述。通过陆上试验和航行试验,验证了研究在试验鉴定中具有一定的应用价值,同时可指导捷联航姿系统试验。 展开更多

关键词 平台罗经 光纤陀螺 试验方法 捷联航姿

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一种提高激光捷联惯导初始对准精度的方法

6

作者 霍庚 杜军波 《舰船电子工程》 2013年第10期34-35,94,共3页

捷联惯导初始对准精度受东向、北向加速度计零偏和东向陀螺常值漂移等不可观测状态的影响,工程实践中常采用卡尔曼滤波对准法,通过机动增强系统的可观测性来提高对准精度,但对于舰船等大型船舶进行机动非常之难。针对这一问题,借鉴传递... 捷联惯导初始对准精度受东向、北向加速度计零偏和东向陀螺常值漂移等不可观测状态的影响,工程实践中常采用卡尔曼滤波对准法,通过机动增强系统的可观测性来提高对准精度,但对于舰船等大型船舶进行机动非常之难。针对这一问题,借鉴传递对准多种观测量匹配的思想,提出一种速度加残余失准角匹配的二次快速自对准方法。仿真试验表明该方法可使得以往不可观测的水平加速度计零偏完全估计,实现更高精度的水平和方位对准,从而提高惯性导航系统的精度。 展开更多

关键词 初始对准 卡尔曼滤波 不可观测 二次快速对准

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一种改进的单轴旋转式惯导系统转位方案设计

7

作者 霍庚 刘晓东 《传感器技术与应用》 2019年第3期114-120,共7页

利用惯性测量组件(IMU)的周期性旋转自动补偿光学陀螺的漂移是实现捷联惯导系统高精度、长航时的有效途径之一。本文阐述了影响单轴旋转式惯导系统的误差效应,分析了单轴旋转方案设计的关键因素,并针对传统四位置单轴转位方案在静态情... 利用惯性测量组件(IMU)的周期性旋转自动补偿光学陀螺的漂移是实现捷联惯导系统高精度、长航时的有效途径之一。本文阐述了影响单轴旋转式惯导系统的误差效应,分析了单轴旋转方案设计的关键因素,并针对传统四位置单轴转位方案在静态情况下水平方向上的常值漂移误差抵消不完全的问题,提出了一种改进的四位置单轴转位方案,通过计算机仿真比较了自补偿前后两种方案下惯导系统的导航误差(位置、姿态误差),结果表明采用旋转自补偿技术可以克服惯性元件的静态误差,经改进的四位置转位方案更是大大提高了导航输出的位置和姿态精度。 展开更多

关键词 系统 补偿 方案 误差 单轴 方案设计 惯导

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奇异值分解故障检测法在捷联惯导中的研究

8

作者 霍庚 杜军波 《舰船电子工程》 2012年第1期43-44,76,共3页

陀螺仪是惯导系统的核心元件,文章针对光纤陀螺信号的特点,将奇异值分解算法(SVD)应用于陀螺故障检测中,该方法不仅能检测出单个陀螺发生故障的情况,而且还能有效地检测出两个陀螺同时发生故障的情况,有效提高了系统的可靠性。文中以六... 陀螺仪是惯导系统的核心元件,文章针对光纤陀螺信号的特点,将奇异值分解算法(SVD)应用于陀螺故障检测中,该方法不仅能检测出单个陀螺发生故障的情况,而且还能有效地检测出两个陀螺同时发生故障的情况,有效提高了系统的可靠性。文中以六个单自由度陀螺冗余惯性导航系统为研究对象,合理地布置测点,实现了对系统中关键的部件进行状态检测,仿真结果验证该方法是可行的。 展开更多

关键词 捷联惯导系统 奇异值分解法 故障检测

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基于GPS／SINS组合的舰船姿态测量系统研究

9

作者 查月 刘海生 霍庚 《导航》 2004年第1期5-9,共5页

介绍了GPS/SINS组合的舰船姿态测量系统，解决了单型姿态测量系统存在的问题与不足，给出了组合系统的设计方案并联合多传感器信息融合算法进行了分析，该方法可有效提高舰船姿态测量的精度和可靠性。

关键词 舰船 姿态测量系统 GPS SINS 组合导航系统 捷联式惯性测量系统

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基于旋转机构的加速度计误差标定与补偿方法

10

作者 杜军波 霍庚 马利民 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第6期52-56,共5页

惯性器件(陀螺仪和加速度计)的性能直接影响惯导系统的精度,针对传统提高惯性器件精度途径存在的弊端,本文提出一种基于旋转机构的加速度计误差标定与补偿方法。通过将加速度计输出与输入之间的关系转换为与旋转角之间的关系,利用最小... 惯性器件(陀螺仪和加速度计)的性能直接影响惯导系统的精度,针对传统提高惯性器件精度途径存在的弊端,本文提出一种基于旋转机构的加速度计误差标定与补偿方法。通过将加速度计输出与输入之间的关系转换为与旋转角之间的关系,利用最小二乘法估计出加速度计的零偏、比例系数、比例系数的非线性误差系数及交叉耦合误差系数,并进行相应的误差补偿。实验结果表明,利用旋转机构能够在100 s内准确估计出加速度计的各项误差系数,经补偿后能消除误差中的倍频分量,使加速度计输出精度大大提高,具有准确、高效、易操作的特点。 展开更多

关键词 加速度计 旋转机构 误差标定与补偿 最小二乘法

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船用惯导系统故障诊断方法研究

11

作者 霍庚 杜军波 《现代导航》 2011年第6期404-408,共5页

针对某型船用惯导系统性能下降，可靠性降低，故障率增加等问题，本文设计了系统进行硬件故障、信息良好性故障及软（性能）故障的诊断方案j特别是研究并推导了惯导主、备平台系统四个水平通道之一出现慢漂移时的诊断公式及方法。实验... 针对某型船用惯导系统性能下降，可靠性降低，故障率增加等问题，本文设计了系统进行硬件故障、信息良好性故障及软（性能）故障的诊断方案j特别是研究并推导了惯导主、备平台系统四个水平通道之一出现慢漂移时的诊断公式及方法。实验证明：该方法能实现快速故障定位，达到故障诊断的智能化，即故障定位于相关插件板及重要元件（陀螺仪、加速度计），提高快速保障能力，具有现实和深远的意义。 展开更多

关键词 主 备惯导系统 故障诊断 信息良好性 硬故障 软故障

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INS／GPS／CNS组合导航系统在航海领域的仿真研究

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作者 霍庚 《探测与定位》 2011年第3期21-24,共4页

本文针对INS／GPS组合导航系统在航海应用中的局限性，提出了一种新型而实用的INS／CNS／GPS组合导航方案。应用卡尔曼滤波技术，对系统进行了计算机仿真。结果表明：这种组合导航方式能通过校正惯导平台、消除导航参数误差来提高导航... 本文针对INS／GPS组合导航系统在航海应用中的局限性，提出了一种新型而实用的INS／CNS／GPS组合导航方案。应用卡尔曼滤波技术，对系统进行了计算机仿真。结果表明：这种组合导航方式能通过校正惯导平台、消除导航参数误差来提高导航精度，在航海领域具有重要的学术意义和实用价值。 展开更多

关键词 组合导航系统 卡尔曼滤波 导航参数误差

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GPS-RTK与测深技术在近海井场水下地形测量中的应用 被引量：5

13

作者 杜军波 霍庚 《舰船电子工程》 2013年第6期128-130,155,共4页

主要介绍了利用GPS-RTK与测深技术测量水下地形的基本原理和作业步骤。通过对渤海湾某海区井场进行测量,说明GPS-RTK与测深技术在实际应用中取得良好效果,不仅提高了工作效率,而且保证了精度。

关键词 GPS-RTK 测深仪 水下地形测量

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捷联惯导冗余最优化配置 被引量：1

14

作者 周金亮 霍庚 《现代导航》 2012年第2期97-99,共3页

为了有效提高舰船捷联惯导系统的可靠性,本文对捷联惯导冗余配置方案的系统进行了研究,介绍了冗余配置原则,结构方案对比及相应的可靠性评估等内容。该结果表明,舰船捷联惯导冗余配置是应当而且能够实现系统最优化设计,选择最优配置结构。

关键词 捷联惯导 冗余设计 最优化

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基于舰船INS／GPS／CNS组合导航系统信息融合技术研究

15

作者 杜军波 霍庚 《探测与定位》 2011年第4期6-13,共8页

本文提出了一种基于信息融合技术的舰船组合导航系统方案，并对系统的原理、组合方式以及相关的信息融合技术进行了初步讨论。基于信息融合的组合导航方案可以充分地利用各种导航传感器的信息，有效地提高了舰船导航系统的精度和可靠性。

关键词 组合导航系统 信息融合 INS/GPS/CNS

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