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新型高精度位姿组合测量关键技术研究与装备研制
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TB9
  • 关键词:
  • 成果简介:
    航空遥感、航天发射以及航海探测等极端工作环境中,位置、姿态等运动参数的准确测量是系统稳定、安全运行的先决条件,具有非常重要的意义。但是,与国外发达国家相比,中国在高精度位姿组合测量装备方面的发展还很不够,超过70%的高精度位姿组合测量装备仍需依赖进口,不仅国家外汇出现大量流失,国产装备的发展也因知识产权壁垒的存在而受到限制。相较于国外同类产品,国产装备在体积、重量、精度以及稳定性方面都存在着一定的差距。究其原因,一些关键技术问题制约了国产装备性能的提升:由于实际载体的运动往往动态范围大且变化快,而载体所处的环境则多种多样,目前组合方式不仅无法实现大动态范围内的高精度测量,对不同应用环境下的测量需求更是难以兼顾。 项目针对这些难点展开攻关,研究面向大动态范围和不同应用环境的高精度位姿测量关键技术,开发面向不同应用需求的系列产品,取得了以下创新性成果: 1.针对大动态范围内的捷联惯性系统应用难点,分析了捷联惯性算法误差产生的机理,设计了新型的高精度捷联惯性算法,突破了恶劣运动环境下捷联惯性算法与惯性器件之间的精度匹配问题,实现了高动态环境下载体姿态的高精度测量。 2.面向多种实际的应用环境,针对某些子系统信息容易缺失的难题,构建了基于惯性/卫星/航位推算/地磁/无线传感网络等多源信息的高精度组合测量新方案,克服了多源异构信号之间的相互干扰,在提高系统冗余度的同时有效降低了实际应用环境对系统性能的影响。 3.针对所提出的基于多源信息的高精度组合测量方案,分析了自身及外部磁场干扰的规律,提出了基于自身及外部磁场环境分析与建模的磁强计误差补偿方法,构建了合适的反馈校正策略,通过改善磁强计的精度间接提高了组合系统的姿态测量精度。 4.针对不同的应用环境,研究设计了相应的系统整体硬件结构,研制了组合测量系统的主要关键部件,在保证系统精度和可靠性的前提下减小了系统的体积、降低了系统的成本。
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