惯性导航基本理论及发展综述

对惯性导航系统的基本组成、技术分类及工作原理进行了浅介。此外介绍了几种常见的惯性传感器包括它的基本原理精度估计及简单应用。最后引入了多导航系统组合导航,重点介绍了几种常见的及其应用。     

NEW CLOSED-LOOP DRIVING CIRCUIT OF SILICON MICROMACHINED VIBRATORY GYROSCOPE

A new closed-loop driving scheme for the silicon micromachined vibratory gyroscope (SMVG) is proposed. The push-pull driving is adopted and in-phase AC and reverse-phase DC voltages are applied in the driving electrodes placed in both sides of the active combs, respectively. Driving performance analyses show that the frequency spectrum between driving moments and noise signals is separated. Therefore, the model of the closed-loop control is set up with the phase lock loop (PLL). The requirements for phases and gains of the sinusoidal selfdrive-oscillation are met by PLL, thus the closed-loop circuit reaches the self-drive-oscillation. Phase conditions of the sinusoidal self-drive-oscillation and the characteristic of phase discrimination of the PLL are used to eliminate the coupling between driving and sense signals, and noise signals. Finally, experimental results show that the variations of both the driving frequency and the amplitude are all under 0.02%. The precision and the reliability of the gyroscope are greatly improved.     

丹麦生产装有微处理机工程的自动驾驶仪

丹麦Scan Steering公司根据新的原理生产了一种装有微处理机工程的自动驾驶仪，其型号为HE550。这种驾驶仪用途广并且可节约船用燃油。它可以和两个探测器连接，通过罗经或陀螺仪进行驾驶航行的选择。     

海参捕捞装置导航中低成本陀螺仪的降噪研究与试验

针对MEMS陀螺仪输出信号中含有的随机漂移噪声造成海参捕捞装置惯性导航精度明显下降的问题,采用时间序列分析法和Kalman滤波算法,对MEMS陀螺仪随机漂移噪声的削减问题进行研究。以MEMS惯性测量单元的实测数据和三维电子罗盘测量的姿态角为样本,对本研究的低成本陀螺仪的降噪效果进行测试,试验结果表明:1)经过降噪处理后的陀螺仪随机漂移信号的方差比陀螺仪原始采样信号的方差降低1个数量级,显著改善了陀螺仪随机漂移数据的精密度;2)以高精度三维电子罗盘实测的姿态角作为参考基准,将降噪后的陀螺仪随机漂移数据导入捷联惯导姿态更新算法程序,在300s时间内,解算出的俯仰角、横滚角和航向角的均方根误差RMSE全部小于1°;与降噪前相比,相应的俯仰角、横滚角、航向角的RMSE分别降低了170.5、97.6和42.5倍,明显提高了惯性导航精度。     

地表侦察卫士设计与研究

滑坡地质灾害具有临界突发性、破坏力巨大等特点,随着人类工程活动的日趋频繁,造成的损失也越来越大,其中大部分具有很强的隐蔽性,不借助先进的监测仪器设备很难发现其存在的安全隐患。地表侦察卫士以STM32单片机为主控芯片,经由加速度计、陀螺仪等对滑坡形变信息进行实时采集,结合角度解算与多传感器数据融合技术得到整个监测对象的形变量,并将采集到的形变信息通过VPN服务器传送至远程监测端,能够提前采取有效措施,把地质灾害造成的危害降到最低。     

陀螺仪轻重误差的分析与校正

对陀螺仪主要性能指标轻重误差产生原因及轻重误差与返回时间的相互影响进行分析,并阐明轻重误差的校正方法,对保障陀螺仪工作的稳定性和精度具有重要意义。     

基于惯性导航的自动云台控制系统

无人飞机上的摄像头拍摄地面固定对象时,需要根据无人飞机位置姿态的改变来控制摄像机云台.利用惯性导航原理获取系统姿态信息,然后使数据通过ARM处理来控制云台稳定,模拟结果表明这种设计符合系统的要求.     

温室移动机器人轨迹控制系统的设计

以温室移动机器人的轨迹控制为主要目标,研究了线性控制算法在机器人轨迹控制中的具体实现,论证了其可行性,并分析了算法的稳定性约束条件,通过仿真分析了控制参数对运动轨迹的影响.将该算法应用到实际的机器人控制中,设计出基于陀螺仪和光电编码器的温室移动机器人控制系统.