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FOG信号的变步长符号LMS自适应消噪方法 被引量:6
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作者 祝燕华 刘建业 +1 位作者 赖际舟 周海波 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期122-127,共6页
针对光纤陀螺输出信号的随机漂移,本文提出了变步长符号LMS自适应消噪方法。结合工程实际需要,该方法在常规最小均方算法(LMS)的基础上进行了两方面改进:一方面,从提高滤波精度和稳定性角度引入输入信号的归一化功率;另一方面,从减少计... 针对光纤陀螺输出信号的随机漂移,本文提出了变步长符号LMS自适应消噪方法。结合工程实际需要,该方法在常规最小均方算法(LMS)的基础上进行了两方面改进:一方面,从提高滤波精度和稳定性角度引入输入信号的归一化功率;另一方面,从减少计算复杂性、提高算法实时性角度引入误差符号函数;并通过收敛性分析确定了变步长符号LMS算法的步长参数。某型光纤陀螺的静态实验和转动实验结果表明变步长符号LMS算法不仅可以提前确定步长参数,且在滤波稳定性、滤波精度和实时性等综合性能方面具有优越性,适合工程应用。 展开更多
关键词 光纤陀螺 随机漂移 自适应滤波 LMS 可变步长 符号函数
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基于李群误差模型的SINS/DVL鲁棒滤波
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作者 郜鹏华 覃方君 +1 位作者 李开龙 钱镭源 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第3期123-128,共6页
针对SINS/DVL组合导航传统误差模型中卡尔曼滤波在复杂水域误差较大的问题,引入李群右误差模型并提出一种自适应抗差算法。该算法在传统滤波的基础上,采用引入量测新息构建统计量,利用统计量所处区间来构建权值矩阵,进而修改量测噪声协... 针对SINS/DVL组合导航传统误差模型中卡尔曼滤波在复杂水域误差较大的问题,引入李群右误差模型并提出一种自适应抗差算法。该算法在传统滤波的基础上,采用引入量测新息构建统计量,利用统计量所处区间来构建权值矩阵,进而修改量测噪声协方差矩阵来解决滤波发散的问题。通过船载实验数据,所提的鲁棒滤波相较于传统滤波在位置和速度估计精度方面分别提高了56.3%和69.1%,相较于普通抗差滤波分别提高了7.9%和12.5%。研究结果表明,在李群右误差模型基础上利用自适应抗差算法可以有效提高滤波的抗干扰能力。 展开更多
关键词 组合导航 捷联惯导系统 李群 自适应抗差滤波
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原子重力仪动态测量系统中加速度计的现场标定
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作者 黄春福 闫久江 +3 位作者 李安 覃方君 车浩 龚文斌 《飞控与探测》 2025年第2期72-81,共10页
加速度计可用于原子重力仪的振动校正,抑制振动噪声的干扰,提高原子重力仪的动态测量精度,是测量系统中不可缺少的一部分。为了获得更高的器件精度,在使用前需对加速度计误差进行标定。结合原子重力仪动态测量系统,基于加速度计重力矢... 加速度计可用于原子重力仪的振动校正,抑制振动噪声的干扰,提高原子重力仪的动态测量精度,是测量系统中不可缺少的一部分。为了获得更高的器件精度,在使用前需对加速度计误差进行标定。结合原子重力仪动态测量系统,基于加速度计重力矢量模不变原则,将加速度计置于稳定平台多个姿态下测量,对比原子重力仪高精度重力输出,建立代价函数。为了避免迭代方法耗时长、对初始值依赖较大等问题,对代价函数进行简化,推导了线性模型,采用最小二乘方法计算零偏、标度因数和非正交系数等标定参数。开展仿真试验,探究加速度计噪声水平,加速度计姿态数量以及参数初始值对各标定方法的影响,初步证明了本文方法的有效性和精度优势。进一步开展码头系泊条件下的实测试验,结果表明,标定后加速度计输出矢量模的平均值从1.0035 g下降到1.0001 g,更接近重力加速度参考值g,且标准差下降了70.5%。 展开更多
关键词 加速度计 现场标定 原子重力仪 最小二乘法
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基于弹射座椅的椅载惯导误差分析
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作者 聂洋洋 李晓宝 吴鹏飞 《舰船电子工程》 2025年第5期52-55,共4页
由于惯性导航系统存在的导航误差具有显著的时间累积效应,而此效应对弹射座椅的救生性能将产生不利影响,因此,必须进行椅载惯导的误差分析,为工程应用提供客观依据。论文建立了误差模型,分析了主要误差源对导航精度的影响,分别对静态和... 由于惯性导航系统存在的导航误差具有显著的时间累积效应,而此效应对弹射座椅的救生性能将产生不利影响,因此,必须进行椅载惯导的误差分析,为工程应用提供客观依据。论文建立了误差模型,分析了主要误差源对导航精度的影响,分别对静态和飞机机动下的惯性导航进行了仿真分析,得到了椅载惯导的输出系统误差,在此基础上,提出了基于救生安全性的椅载惯导使用限制条件。 展开更多
关键词 捷联惯导 误差模型 卡尔曼滤波 座椅
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带有未知死区微机械陀螺仪自适应神经网络量化容错控制
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作者 高丽文 祝贵兵 李彦朝 《上海海事大学学报》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
针对微机械陀螺仪控制受执行器未知死区、执行器故障、不确定动态、未知时变扰动等实际因素的影响,提出一种自适应神经网络量化容错控制方案。采用量化器减少信号量化过程中的抖动,同时减少执行器更新控制指令的频率。使用单参数自适应... 针对微机械陀螺仪控制受执行器未知死区、执行器故障、不确定动态、未知时变扰动等实际因素的影响,提出一种自适应神经网络量化容错控制方案。采用量化器减少信号量化过程中的抖动,同时减少执行器更新控制指令的频率。使用单参数自适应技术抑制系统中不确定动态和未知时变扰动的集总扰动,使用有界估计和参数自适应等技术补偿未知死区、执行器故障和输入量化的影响,从而减少系统的计算负载。在反步法框架下,引入平滑函数,设计一种自适应神经网络容错控制律,以处理执行器未知死区非光滑非线性行为。理论分析证明,微机械陀螺仪轨迹跟踪闭环控制系统中的所有信号均有界,并且数值仿真证明了所提出的控制方案有效。 展开更多
关键词 微机械陀螺仪 容错控制 输入量化 神经网络控制 未知死区
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虚拟世界自然文化遗产保护关键技术概述 被引量:49
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作者 胡伟爔 潘志庚 +2 位作者 刘喜作 方贤勇 石教英 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第3期315-318,325,共5页
20世纪末诞生的虚拟现实技术为保护古老遗产带来了新的曙光。结合目前成熟的多种数字化处理的关键技术,如基于图片的绘制和重建,图片检索及其修复,版权保护和沉浸式虚拟系统等,数字化自然文化遗产将对保护自然文化遗产有重要作用。同时... 20世纪末诞生的虚拟现实技术为保护古老遗产带来了新的曙光。结合目前成熟的多种数字化处理的关键技术,如基于图片的绘制和重建,图片检索及其修复,版权保护和沉浸式虚拟系统等,数字化自然文化遗产将对保护自然文化遗产有重要作用。同时根据目前国内外的数字化遗产的工作情况,说明数字化自然文化遗产已成为必然的趋势,以及其具有的巨大潜力。 展开更多
关键词 自然文化遗产 虚拟现实技术 IBR/M 检索 复原 色彩技术 数字水印 多投影沉浸式虚拟环境
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惯性导航技术的新进展及发展趋势 被引量:65
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作者 张炎华 王立端 +1 位作者 战兴群 翟传润 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2008年第B10期134-144,共11页
阐述了惯性导航技术的发展历史,总结了惯性传感器的最新发展现状,并列举出代表当前最高技术水平的新型惯性器件及其技术指标。同时,概括了惯性技术的应用领域,特别是在舰船导航领域的应用现状。最后指出,随着新型惯性器件的涌现和完善,... 阐述了惯性导航技术的发展历史,总结了惯性传感器的最新发展现状,并列举出代表当前最高技术水平的新型惯性器件及其技术指标。同时,概括了惯性技术的应用领域,特别是在舰船导航领域的应用现状。最后指出,随着新型惯性器件的涌现和完善,以惯性导航为基础的组合导航系统将成为未来导航系统的主要发展方向。 展开更多
关键词 船舶 、舰船工程 惯性导航技术 惯性导航系统 惯性测量单元
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基于多重次渐消因子的强跟踪UKF姿态估计 被引量:21
8
作者 钱华明 黄蔚 +2 位作者 孙龙 徐健雄 葛磊 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期580-585,共6页
针对应用于飞行器姿态确定中的乘性扩展卡尔曼滤波(multiplicative extended Kalman filter,MEKF)存在精度低、鲁棒性差的缺点,提出了一种基于多重次渐消因子的强跟踪无迹卡尔曼滤波(multiple fading factors strong tracking unscented... 针对应用于飞行器姿态确定中的乘性扩展卡尔曼滤波(multiplicative extended Kalman filter,MEKF)存在精度低、鲁棒性差的缺点,提出了一种基于多重次渐消因子的强跟踪无迹卡尔曼滤波(multiple fading factors strong tracking unscented Kalman filter,MSTUKF)算法。该滤波算法克服了单渐消因子对多变量跟踪能力差的局限性,通过引入两个多重次渐消因子对预测误差协方差阵进行调整,使得不同的滤波通道具有不同的调节能力,保证预测误差协方差阵的对称性,从而实现滤波算法强跟踪性。仿真结果表明,MSTUKF的滤波精度和鲁棒性均明显优于MEKF,能够更好地满足工程应用对精度和鲁棒性的要求。 展开更多
关键词 姿态确定 渐消因子 强跟踪 无迹卡尔曼滤波 鲁棒性
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捷联惯导系统/里程计高精度紧组合导航算法 被引量:28
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作者 肖烜 王清哲 +2 位作者 程远 付梦印 刘彤 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期395-400,共6页
针对惯导系统/里程计构成的组合导航系统,通过对陀螺仪和加速度计零偏、里程计刻度因子、惯性导航系统和里程计之间的姿态误差进行实时估计,实现了惯性导航系统和里程计信息的相互校正,有效提高了系统测量精度;同时,针对复杂应用环境下... 针对惯导系统/里程计构成的组合导航系统,通过对陀螺仪和加速度计零偏、里程计刻度因子、惯性导航系统和里程计之间的姿态误差进行实时估计,实现了惯性导航系统和里程计信息的相互校正,有效提高了系统测量精度;同时,针对复杂应用环境下里程计测量信息不准而导致的组合导航系统精度下降的问题,利用卡尔曼滤波信息实现故障检测和隔离,从而有效提高了系统导航精度。 展开更多
关键词 自动控制技术 惯性导航系统 参数估计 故障诊断
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MEMS三轴数字陀螺仪标定方法研究 被引量:33
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作者 彭孝东 陈瑜 +2 位作者 李继宇 闫国琦 张铁民 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第6期63-65,69,共4页
MEMS陀螺仪作为低成本惯性测量单元在物体姿态监测与导航控制中有着广泛应用。根据三轴数字陀螺仪的数学模型,设计了三轴数字陀螺仪的标定实验,介绍了数学模型中陀螺仪标度因数、安装误差系数以及零偏移值的计算与处理方法。理论分析与... MEMS陀螺仪作为低成本惯性测量单元在物体姿态监测与导航控制中有着广泛应用。根据三轴数字陀螺仪的数学模型,设计了三轴数字陀螺仪的标定实验,介绍了数学模型中陀螺仪标度因数、安装误差系数以及零偏移值的计算与处理方法。理论分析与实验结果表明:该标定方法原理简单、易于实现,且标定结果精度高,标定后的解算矩阵可为后续姿态解算和导航控制提供较为准确的量测数据,同时,该标定过程和数据处理方法对MEMS三轴数字陀螺仪的标定具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 微机电系统 三轴陀螺仪 数学模型 标定
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基于MEMS传感器的微型姿态确定系统研究 被引量:25
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作者 薛亮 李天志 +1 位作者 李晓莹 常洪龙 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期457-460,共4页
针对捷联式姿态确定系统误差随时间积累的缺点,设计了一种由MEMS陀螺、加速度计及微磁强计组合的姿态确定系统。采用Allan方差方法分析了陀螺随机误差,通过建立姿态误差四元数微分方程和磁强计线性化测量方程,设计了姿态估计卡尔曼滤波... 针对捷联式姿态确定系统误差随时间积累的缺点,设计了一种由MEMS陀螺、加速度计及微磁强计组合的姿态确定系统。采用Allan方差方法分析了陀螺随机误差,通过建立姿态误差四元数微分方程和磁强计线性化测量方程,设计了姿态估计卡尔曼滤波器。系统采用实际测量值进行姿态解算,结果表明这种组合能够有效抑制传感器随机漂移引起的姿态误差,系统具有体积小、成本低、性能可靠等优点。 展开更多
关键词 姿态确定 ALLAN方差 卡尔曼滤波 随机漂移 磁强计
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基于音圈电机的新型高速精密定位系统设计方法 被引量:27
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作者 冯晓梅 张大卫 +1 位作者 赵兴玉 杜伟涛 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第16期1414-1419,共6页
设计了一种基于直线音圈电机直接驱动并采用新型弹性解耦机构的高速高精度XY精密定位平台。详细介绍了该装置的结构形式和动态设计方法,并对研制样机进行了性能测试。测试结果表明,该新型精密定位平台具有很高的速度、加速度和精度,能... 设计了一种基于直线音圈电机直接驱动并采用新型弹性解耦机构的高速高精度XY精密定位平台。详细介绍了该装置的结构形式和动态设计方法,并对研制样机进行了性能测试。测试结果表明,该新型精密定位平台具有很高的速度、加速度和精度,能够适应集成电路封装业发展对封装设备提出的新要求。 展开更多
关键词 音圈电机 解耦机构 动态设计 性能测试
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三轴数字MEMS加速度计现场标定方法 被引量:28
13
作者 彭孝东 张铁民 +1 位作者 李继宇 闫国琦 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期544-548,595,共5页
微机电系统(micro electro mechanical systems,简称MEMS)加速度传感器作为低成本惯性测量单元在物体姿态监测中有着广泛应用。根据三轴数字加速度传感器的输出数学模型,详细推导了如何计算数学模型中标度因数、安装误差系数以及零偏值... 微机电系统(micro electro mechanical systems,简称MEMS)加速度传感器作为低成本惯性测量单元在物体姿态监测中有着广泛应用。根据三轴数字加速度传感器的输出数学模型,详细推导了如何计算数学模型中标度因数、安装误差系数以及零偏值。提出一种基于长方体的六位置简单标定方法,对比三轴转台精确标定结果表明六位置简单标定法简单易行,精度较高,易于单片机实现,适合不具备三轴转台的场所,且该方法对MEMS三轴数字加速度计的校准具有很好的通用性。 展开更多
关键词 微机电系统 加速度计传感器 标定 转台
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船体变形测量技术综述 被引量:44
14
作者 朱昀炤 汪顺亭 +1 位作者 缪玲娟 葛远声 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2007年第6期58-61,共4页
讨论了船体变形产生的原因,对目前常用的船体变形测量技术研究现状进行了叙述和分析,主要介绍了偏振光能量测量法,大钢管基准法,双光源双CCD测量法,双频偏振光法,光栅法,液体压力测量法,摄影测量法,应变传感器测量法,多部位安装航姿系统... 讨论了船体变形产生的原因,对目前常用的船体变形测量技术研究现状进行了叙述和分析,主要介绍了偏振光能量测量法,大钢管基准法,双光源双CCD测量法,双频偏振光法,光栅法,液体压力测量法,摄影测量法,应变传感器测量法,多部位安装航姿系统,惯性测量匹配法,GPS测量法等,探讨了船体变形测量技术面临的问题和未来发展方向. 展开更多
关键词 船舶 导航设备 船体变形 变形测量 动态变形 静态变形
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单轴旋转式捷联惯导方位对准研究 被引量:23
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作者 郝燕玲 张义 +1 位作者 孙枫 高伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期309-315,共7页
为消除东向陀螺常值漂移对捷联惯导方位对准精度的影响,在罗经法对准频率特性分析的基础上提出了一种适于旋转调制捷联惯导系统的罗经对准方法。该方法利用旋转过程中陀螺漂移和加速度计零偏被调制为周期变量的特点,针对旋转频率来改变... 为消除东向陀螺常值漂移对捷联惯导方位对准精度的影响,在罗经法对准频率特性分析的基础上提出了一种适于旋转调制捷联惯导系统的罗经对准方法。该方法利用旋转过程中陀螺漂移和加速度计零偏被调制为周期变量的特点,针对旋转频率来改变罗经法对准系统的参数,使系统能够对调制后的陀螺漂移和加速度计零偏产生抑制作用,以此消除静基座对准中由东向陀螺常值漂移所引起的方位误差角。仿真实验结果表明,相比静基座对准,在单轴旋转中采用此种罗经法对准可以消除方位角的常值误差,方位对准的精度可提高至10倍以上。 展开更多
关键词 陀螺漂移 方位对准 旋转调制 频域分析
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一种激光陀螺惯性测量单元混合标定方法 被引量:13
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作者 程骏超 房建成 +2 位作者 吴伟仁 李建利 王文建 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期445-452,共8页
针对采用低精度转台标定高精度激光陀螺惯性测量单元(IMU)的方法进行了研究。提出一种不依赖转台精度的静态解析与Kalman滤波估计混合的新型高精度标定方法。首先采用多位置静态解析法粗标定出IMU系统参数的低精度初始值;然后根据惯性... 针对采用低精度转台标定高精度激光陀螺惯性测量单元(IMU)的方法进行了研究。提出一种不依赖转台精度的静态解析与Kalman滤波估计混合的新型高精度标定方法。首先采用多位置静态解析法粗标定出IMU系统参数的低精度初始值;然后根据惯性导航算法基本误差方程,建立以IMU系统参数粗标定结果的残差为估计对象,以IMU速度误差为观测量的扩展Kalman滤波器,估计出系统参数残差,进一步修正粗标定结果。实验结果表明,该方法能够利用低精度转台获得与高精度转台相当的参数标定精度,降低了惯导系统的标定成本,满足高精度激光陀螺IMU的使用需求。 展开更多
关键词 机抖激光陀螺 惯性测量单元 混合标定 误差补偿 KALMAN滤波
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连续旋转式寻北仪的寻北算法及信号处理 被引量:18
17
作者 邹向阳 孙谦 +1 位作者 陈家斌 徐建华 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期804-807,共4页
研究一种连续旋转式寻北仪.推导了该寻北仪在无姿态下的寻北解算公式.为了提高系统的寻北精度,对其干扰源进行了分析,采集了陀螺和加速度计的信号,根据其信号特点提出了基于快速傅里叶变换(FFT)的滤波方法,应用该方法对陀螺单次寻北数... 研究一种连续旋转式寻北仪.推导了该寻北仪在无姿态下的寻北解算公式.为了提高系统的寻北精度,对其干扰源进行了分析,采集了陀螺和加速度计的信号,根据其信号特点提出了基于快速傅里叶变换(FFT)的滤波方法,应用该方法对陀螺单次寻北数据进行了滤波,并与原始数据作了比较.在此基础上提出了对多次寻北结果采用多周期平均的数据处理方法.实验结果表明,系统在精确调平状态下寻北340s即可达到0.0083°的寻北精度. 展开更多
关键词 连续旋转寻北仪 寻北算法 信号分析 快速傅里叶变换
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风/光复合发电系统变结构仿真建模研究 被引量:27
18
作者 茆美琴 余世杰 +1 位作者 苏建徽 沈玉梁 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第3期361-364,共4页
提出了风/光复合发电系统(WSHPS)变结构仿真的一般数学模型,包括系统结构定义、系统各部件数学模型。在此基础上,在C++ Builder 环境下开发了相应的仿真软件。运用该软件,对一实例进行了计算。结果表明:利用该文提出的变结构仿真数学模... 提出了风/光复合发电系统(WSHPS)变结构仿真的一般数学模型,包括系统结构定义、系统各部件数学模型。在此基础上,在C++ Builder 环境下开发了相应的仿真软件。运用该软件,对一实例进行了计算。结果表明:利用该文提出的变结构仿真数学模型及相应仿真软件,用户可以重构多种结构的风/光复合发电系统并进行计算机仿真计算,从而能够预测系统的性能,如,太阳电池阵列功率、风力发电机功率、与负载功率之间的匹配性,控制策略的合理性,以及系统运行的效率等等。 展开更多
关键词 风能 太阳能 复合发电系统 计算机仿真
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导弹射前惯测组件误差在线标定方案研究 被引量:19
19
作者 祝燕华 刘建业 +1 位作者 孙永荣 华冰 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期618-621,共4页
弹上惯测组件(IMU)的误差是影响系统导航精度的重要因素,并直接决定导弹的落点偏差。针对离线标定的误差并不能完全反映实际使用时的误差状况,主要研究弹上惯测组件在一次通电情况下误差的在线标定方案。首先利用导弹水平、竖直和其他... 弹上惯测组件(IMU)的误差是影响系统导航精度的重要因素,并直接决定导弹的落点偏差。针对离线标定的误差并不能完全反映实际使用时的误差状况,主要研究弹上惯测组件在一次通电情况下误差的在线标定方案。首先利用导弹水平、竖直和其他起竖位置来标定IMU的可行性分析,然后重点提出利用发射车从仓库到达发射点过程中停车位置的信息来辅助在线标定的方案,在理论分析的基础上给出了计算公式。最后,通过仿真结果表明,该方案能在一定精度条件下标定出IMU所有的误差参数,是行之有效的。 展开更多
关键词 导弹 惯测组件 误差标定 惯性导航
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捷联惯导初始对准中杆臂效应误差的补偿 被引量:18
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作者 曹洁 刘光军 +1 位作者 高伟 孙枫 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期39-44,共6页
重点介绍了杆臂效应原理和舰载水下潜器传递对准误差模型,针对潜器用捷联式惯性导航系统(SINS),在释放前摇摆基座上进行初始传递对准时,系统中存在的杆臂效应误差问题,提出了直接补偿杆臂干扰加速度和设计低通滤波器的补偿方案。通过计... 重点介绍了杆臂效应原理和舰载水下潜器传递对准误差模型,针对潜器用捷联式惯性导航系统(SINS),在释放前摇摆基座上进行初始传递对准时,系统中存在的杆臂效应误差问题,提出了直接补偿杆臂干扰加速度和设计低通滤波器的补偿方案。通过计算机仿真:验证了方案可以有效的提高传递对准精度,提供高准确性的导航姿态基准。 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统 杆臂效应:传递对淮:摇摆基座 初始对准 误差补偿 舰载水下潜器
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