一种校准机(舰)载惯导航向偏差的方法

机(舰)载设备在测量过程中，需要提供准确的飞机(舰船)俯仰、横滚、偏航等姿态信息，但由于机(舰)载惯导系统提供的偏航数据精度较低，不能满足测量的需要，需要对惯导进行校准。针对这种情况，探讨了一种利用机(舰)载光测设备测量方位标修正惯导航向偏差的方法。由于光测设备测量精度比较高，本校准惯导方法满足靶场试验的需求，达到了修正系统误差的目的。试验证明，这种方法是有效、可行的。     

区域地磁场的连续傅里叶分析建模方法

研究了利用快速傅里叶(FFT)拟合方法建立连续局部地磁场模型,给出了详细的计算方法.建立的局部地磁场表达式是连续的且形式十分简明,有利于地磁匹配辅助惯性导航的实现.最后,给出了某一地磁异常场的实例,用FFT拟合方法建立了局部地磁异常场模型并与传统的Taylor多项式建模方法进行了比较.仿真结果表明,FFT拟合建模方法精...     

惯导辅助的无电离层与宽巷组合周跳探测与修复方法

由于卫星信号被遮挡、低信噪比或接收机运动等原因,载波相位观测值较正常值会发生周跳。为解决这一问题,基于精密单点定位与惯导组合系统,提出了一种有效的惯导辅助周跳探测与修复方法。该方法基于无电离层（ionospheric free,IF）组合与宽巷（wide lane,WL）组合,利用惯导短时高精度信息代替伪距消除站星几何距离,结合历元间差、星间差等建立惯导辅助的IF组合模型和惯导辅助的WL组合模型。惯导辅助的IF组合模型不受电离层延迟影响,但无法探测特殊比例周跳,惯导辅助的WL组合模型波长较长,却无法探测双频等周周跳,两者的综合使用实现了优势互补。实验结果表明,该方法不仅能有效探测出各种大、小、双频等周和特殊比例周跳,而且在一定卫星信号中断时间内能实现周跳瞬时校正。     

集成传感器定向法应用于1:10000内业空三加密的精度评定

通过详实的试验及充分的数据分析,本文展示了POS辅助航空摄影测量技术中集成传感器定向法在1∶10000中小比例尺内业空三加密作业中切实可行。文章POS的应用和IMU/GPS辅助航空摄影应用于测绘生产具有较好的参考作用。     

多关节深海航行器组合导航算法

为解决多关节水下航行器定位问题,本文提出了基于捷联惯导+航位推算的组合导航算法。该方法利用捷联惯导系统测量航行器的位置,采用航位推算的方法得到航行器在下一时刻的位置,然后将测得的信息采用Kalman滤波处理,得到高精度的位置信息。通过Matlab/SIMULINK平台对比其他两种单一导航系统的性能,仿真结果表明,采用捷联惯导+航位推算算法时,位置误差可控制在5 m以内,满足多关节水下航行器的定位需求。     

冬奥会国家速滑馆超大地坪平整度快速测量

施工期平整度测量对地坪施工质量的控制与评估具有重要意义。采用靠尺或水准仪的传统地坪平整度测量方法存在测点稀疏、效率低等不足,难以适应超大地坪施工期平整度快速、精细的测量需求。提出了一种全站仪与惯性导航系统（inertial navigation system,INS）融合的平整度快速测量方法,通过卡尔曼滤波融合全站仪和INS数据,解算小车运动轨迹,根据轨迹点的高程计算平整度指标,发明研制相应的测量设备,应用于2022年北京冬奥会国家速滑馆冰面混凝土基底施工期平整度检测。实验结果表明,所提方法精度与水准仪相当,而测量效率显著提高,不仅能对地坪施工期整体平整度质量进行评估,而且可以对平整度异常进行检测和定位,为地坪的磨平工作提供指导,具有良好的工程价值。     

利用Vicon系统进行IMU标定

针对传统IMU标定方法操作复杂、过于依赖转台的问题,本文提出了一种利用Vicon系统进行IMU标定的方法。首先,利用预积分技术将IMU数据与Vicon数据融合,得到IMU残差;然后,将Vicon相邻帧间的状态量相减,得到Vicon残差;最后,将IMU残差和Vicon残差放到同一个状态向量中,并引入边缘化先验信息,建立非线性优化函数,求解得到陀螺仪和加速度计的零偏估计参数。同时本文设计EuRoc数据集测试试验和室内定位对比试验,结果表明,该方法对IMU的标定结果优于传统方法的标定结果,具有更高的精度。     

一种新的基于局部重力图逼近的组合匹配算法

惯性导航系统定位误差随时间积累发散,利用重力场辅助惯性导航已成为组合导航领域的新方向,该技术对实现潜艇无源定位意义重大.首先利用二维高斯基函数对局部离散格网重力异常基准图进行逼近获取其解析表达式,在此基础上对传统相关极值匹配算法进行重新建模,采用拟牛顿BFGS非线性寻优方法对该模型进行解算,最终完成基于连续解析形式重力异常基准图的相关极值匹配算法设计.为进一步提高算法性能进行以下两点改进:(1)采用TERCOM算法进行预匹配以缩小寻优范围提高寻优速度;(2)采用差分法减小实测过程中Eötvös效应对重力匹配的影响.最后在2'×2'卫星测高反演重力异常数据库基础上进行了三组对比仿真实验,从实验结果可以看出,在重力测量误差、系统误差及初始定位误差较大的情况下,通过该组合匹配算法获得的匹配定位仍能以较高的精度跟踪真实航迹,且其性能较传统单一匹配算法有较大提高.     

一种新型9加速度计无陀螺惯导系统解算方法

提出了一种新型的9加速度计无陀螺惯导系统配置方法,由角速度平方的开方运算求得角速度数值,由角加速度积分求得角速度正负号,两者组合求解角速度,能消除角速度解算时的积分迭代误差。三维的角速度平方、角加速度和线加速度均作为9个独立变量参与系统解算,且仅由9加速度计输出的线性组合得到,解算简单,计算量小,能避免"除零"错误和耦合误差;同时,加速度计数目是该类解算方法中最少的。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。