摘要：针对火箭、导弹等飞行器中采用多表冗余设计方案的惯导系统在线故障诊断与重构所面临的故障状态数据缺乏、专家知识强不确定性、飞行过程高实时性要求等难题,提出了基于置信规则库(BRB)专家系统的惯导系统在线故障诊断与重构方法,通过融合不确定性知识与测试数据实现系统信息使用量的最大化。为提高在线故障诊断与重构的实时性,设计了一种基于输出误差影响度自适应扩散的在线更新信息调整策略,将输出误差作为反馈因子,在保证建模精度的同时,降低所需在线更新信息量,提高了在线诊断与重构的实时性。为验证所提方法的有效性,在某型号多加速度计的惯导系统中开展了实验验证,结果表明其故障诊断精度为96.75%,使用的数据量能够根据建模精度进行实时调整,提高了故障诊断与重构的实时性。

摘要：惯性平台自标定的标定方案设计目前多是依靠经验人为设计,而没有比较系统的标定方案设计方法,为解决此问题,提出了一种基于D-最优理论的惯性平台自标定方案设计方法。首先分析给出了包含36个待估计参数的平台系统误差模型;然后以陀螺仪和加速度计的输出模型为回归模型,将惯性平台自标定看作一个广义的多元回归问题,以D-最优理论为优化准则,提出了并行设计和串行设计两种标定方案设计思路。将得到的优化方案与传统的十六位置标定方案进行了仿真对比分析,仿真结果表明:优化方案的陀螺仪误差系数、加速度计误差系数和加速度计安装误差系数标定相对误差都在1%以下,与传统十六位置标定方案的标定精度相当;但优化方案的陀螺仪安装误差标定相对误差在5%左右,远远优于传统十六位置标定方案25%的相对误差;而且优化方案的标定位置更少,能够减少标定时间,验证了标定方案设计思路的正确性。

摘要：Allan方差法分析随机误差时存在2点缺陷,一是长相关时间下估计值震荡较大,二是无法跟踪信号的动态变化。本文融合总方差法和动态Allan方差法的思想和优势,提出了动态总方差法。首先使用窗函数截取原始数据,然后对窗内数据进行延拓,对延拓后的数据进行总方差分析,得到原始信号的局部随机特性,随着窗函数的滑动可以得到原始信号的随机变化特性。经验证,动态总方差法同时解决了Allan方差法存在的2个缺陷。最后设计了半球谐振陀螺(HRG)的线振动试验验证此算法的有效性,分析结果表明动态总方差法在分析精度和使用的数据量上具有优势。但是动态总方差法又存在计算量大、分析速度慢的问题,因此本文又推导出了动态总方差法的递推公式,从而给出了动态总方差的快速算法。

摘要：针对惯性平台连续自标定的标定路径优化设计问题,提出了一种基于局部可观测性分析的优化设计方法。首先基于局部可观测性的定义和分段定常系统(PWCS)理论推导了一类非线性时变系统的局部可观测条件,在此基础上,定义了系统状态量的相对可观测度。对连续自标定系统的状态空间方程进行局部线性化和离散化后,对其系统局部可观测性和状态量相对可观测度进行分析,并以系统状态量相对可观测度最大为原则,对惯性平台连续自标定的标定路径进行了优化设计。仿真结果表明,优化设计的自标定路径能够以优于0.7%的相对误差标定出所有的平台误差系数,具有一定的实际应用价值。

摘要：针对半球谐振陀螺平台调平时容易受到各种随机干扰的影响以及为了提高调平的抗干扰能力,基于动态规划方法设计了平台调平系统的随机最优控制算法,使平台调平系统具有极强的抗干扰能力。针对实现中存在的计算量过大问题,采用变量替换法将平台调平系统状态方程转换为完全信息情形,减小了计算量,简化了设计。为了提高调平精度,通过在平台调平控制信号中增加加速度计零位偏置修正量的方式提高了调平精度。初步仿真结果验证了上述方法的有效性。

摘要：为解决气浮、液浮陀螺平台系统通电使用寿命和参数稳定期短等突出问题,提出了利用使用寿命更长、参数稳定性更高的光纤陀螺取代气、液浮陀螺来构建平台稳定系统。利用基于闭环增益形成控制算法的方法设计了光纤陀螺平台稳定回路,并将设计好的校正网络编程,烧录到光纤陀螺的DSP输出控制芯片上。在构建好的光纤陀螺平台稳定系统上进行了稳定性、力矩刚度、带宽和漂移等项目的性能检测实验。实验结果显示稳定回路具备优良的动静态特性,说明该方法完全可以应用于稳定回路的设计。

摘要：针对传统信号源信号类型单一、功能扩展性不足等问题,设计一款基于LabVIEW的电磁环境信号模拟源软件。通过采用模块化设计思想,使用混合编程方式建立信号数学模型,实现了信号的发生、叠加、显示及存储回放功能。测试结果表明,该软件能根据设置的场景参数,满足对常规通信、雷达、数据链、敌我识别等信号数据的仿真模拟需求,具有较高的可拓展性和应用价值。

摘要：针对惯性导航系统中陀螺仪的随机漂移特性,一般采用神经网络建模来对陀螺性能进行预测。但BP网络在网络结构设计及权值、阈值训练上存在很多不足,应用递阶自适应遗传算法来同步优化网络的结构和权值、阈值,使神经网络得到整体的优化。预测结果表明,这种预测方法对于陀螺漂移建模及稳定性预测是可信的。

摘要：光纤陀螺温度漂移建模是实现其温度补偿,提高测量精度的有效手段。通过实测数据分析,验证光纤陀螺的输出受温度和载体角速度的共同作用呈现复杂非线性。为准确描述这种复杂非线性关系以实现温度漂移高精度补偿,基于神经网络设计一种新型光纤陀螺温度漂移模糊系统结构,提出一种基于改进模糊推理的光纤陀螺温度漂移模型辨识新方法。由确定的模型结构设计模糊系统的模糊规则,并基于实测数据构建训练样本以被用于自适应调整变量隶属度函数的参数,从而建立基于误差方均根最小准则的光纤陀螺温度漂移补偿模型。试验结果表明,应用此方法得到的光纤陀螺温度漂移模型具有很高的精度、良好的适用性和预测性能。

摘要：半球谐振陀螺由于特有的优势而具有广阔的应用前景,但由于加工工艺和研究水平的限制,其测量精度有待提高,该文针对半球谐振陀螺的静态误差,分析了加速度对半球谐振陀螺的影响,选取了静态误差补偿模型,设计了标定实验中的方位定向,推导了个误差系数的计算公式,最后通过实验表明了标定补偿的有效性,使陀螺的输出系统误差减小了1个数量级。