摘要：以卓越工程师教育为背景,针对创新型、实践型工程技术人才培养目标,该文将笔者多年课堂教学、实验教学和相关科研工作的经验融入到实验教学中,探索基础与专业相融合的研究型实验教学方法。方法注重学生对基础知识与专业应用的融合训练,基于基础实验系统和综合开放式实验平台,通过对学生在基础电路测试、知识分解、电路独立设计与测试方面的训练,帮助学生创新性和科学研究素养的培养。该文方法在教学实践中进行应用,并起到较好的效果。

摘要：陀螺安装方式及相应的算法编排是稳定平台设计中的一项关键技术。针对机载对地观测用三轴稳定平台特点,提出了将方位陀螺安装在方位环上,俯仰陀螺和横滚陀螺安装在俯仰环上的陀螺安装方式。利用空间矢量分解理论分析了陀螺输出角速度信号的投影关系及电机控制信号的分配;基于稳定平台系统模型,对理想正交情况和考虑陀螺安装误差情况进行了仿真分析,验证了此种安装方式的可行性和优越性。分析表明,在同等条件下,所提出的安装方式减小了稳定平台的机械尺寸,降低了稳定平台的重量和功耗,实现了三维角速度的正交测量,简化了三轴解耦控制算法。研究结论可为其他三轴稳定平台结构设计和陀螺安装方式设计提供参考。

摘要：为了抑制动力调谐陀螺的随机漂移,采取时间序列分析的方法,分析了φ35小型动力调谐陀螺仪输出数据的平稳性,建立了其随机漂移的自回归求和滑动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型。以所建模型作为状态方程、实际测量数据作为量测值,设计了卡尔曼滤波器,并应用卡尔曼滤波器对实际测量的动力调谐陀螺输出数据进行了滤波,处理后陀螺随机漂移仅为原数据的46.7%。结果表明,滤波方法能有效地抑制陀螺的随机漂移,同时也验证了所建模型的正确性和有效性。此方法也可应用于其他类型陀螺的输出数据处理。

摘要：以CRS03为对象,研究了微机电陀螺的随机误差建模及滤波方法。针对输出信号非平稳的特点,采用时间序列分析方法,建立了CRS03输出信号的ARIMA模型,设计了基于此模型的Kalman滤波器,对陀螺输出数据进行了处理。结果表明,该方法可有效地抑制陀螺漂移,提高其精度。

摘要：惯导系统轻量化设计产生的结构柔性对其振动响应会产生不可忽略的影响。针对某型轻量化惯导结构,采用基于频响函数的子结构综合方法,建立了惯导系统的动力学模型,并应用此模型分析了IMU柔性对惯导系统的影响,并提出了一种减振系统参数优化设计方法。通过减振器优化,惯导系统的角位移明显减小,有效抑制了振动耦合。最后通过振动实验验证了优化方法的准确性,同时发现惯导系统经减振器参数优化后提高了振动过程中惯导系统航向和姿态测量精度。

摘要：针对航姿系统误差随时间缓慢发散问题,提出基于零速的航姿误差补偿方法。以静基座或振动基座为环境条件,建立航姿系统的姿态误差和速度误差方程等,利用此时载体速度为零的特点,将航姿系统的速度输出作为观测量,设计航姿误差补偿滤波算法,并进行了计算机仿真与离线验证。仿真结果表明:补偿后航向精度优于±4.2′,水平姿态精度优于±0.5′,显著高于未经补偿的系统定姿精度;离线验证结果表明:补偿后航向精度优于±2.2′以内,水平姿态精度优于±0.7′。说明该误差补偿方法有效提高了航姿系统的精度,而且系统误差能够始终保持有效收敛。

摘要：航空遥感用惯性稳定平台承载重量较大的成像载荷,系统相对复杂,耦合明显。根据航空遥感用三轴惯性稳定平台的结构特点,应用矢量叠加原理推导了平台环架运动学方程,建立了欧拉动力学模型,并分析了基座运动情况下各环架间的动力学耦合误差。仿真结果表明,基座对平台环架耦合较大,环架交叉耦合相对较小,且在外界干扰下基座及环架间的耦合加强。研究结果为稳定平台控制系统设计提供了依据。

摘要：针对框架陀螺仪对陀螺仪转子角速度在线测量的应用需求,进行了小型化框架陀螺转子角速度在线测量电路设计,电路采用霍尔元件作为检测传感器,检测结果通过WIFI模块传到上位机。同时在不同转速下的测试实验结果表明,电路具有较高的测量精度,具有较强实用性,也可扩展应用于其他转动目标的角速度测量。

摘要：针对基于罗经/DVL航位推算系统位置误差积累的问题,研究基于罗经/DVL/水声定位系统的水下运载体组合导航定位方法,设计了组合导航方案,建立了基于航位推算系统的误差方程,在此基础上引入水声定位系统的位置量测信息,设计了卡尔曼滤波器,实现了罗经/DVL/水声定位系统的信息融合。最后对研究的方法进行了计算机仿真和半物理仿真实验。实验结果表明,该方法抑制了航位推算系统位置误差发散,且减小了水声定位数据波动幅度,实现了水下运载体的高精度导航定位。