信鸽导航原理

导航原理作业（惯性导航部分）

姓名 班号 学号 成绩 批阅人

1004105 11004005** 天 Zb Yb 北 作业内容需包括：

1. 题目内容（即本页） 2. 程序设计说明及代码 3. 计算或仿真结果及分析 4. 仿真中遇到的问题或体会

Xb 东 一枚导弹采用捷联惯性导航系统，三个速率陀螺仪Gx, Gy, Gz 和三个加速度计 Ax, Ay, Az 的敏感轴分别沿着着弹体坐标系的Xb, Yb, Zb轴。初始时刻该导弹处在北纬45.75度，东经126.63度。

第一种情形：正对导弹进行地面静态测试（导弹质心相对地面静止）。

初始时刻弹体坐标系和地理坐标系重合，如图所示，弹体的Xb轴指东，Yb轴指北，Zb轴指天。此后弹体坐标系 Xb-Yb-Zb 相对地理坐标系的转动如下：

首先，弹体绕 Zb（方位轴）转过 -10 度； 接着，弹体绕 Xb（俯仰轴）转过 15 度； 然后，弹体绕 Yb（滚动轴）转过 20 度； 最后弹体相对地面停止旋转。

请分别用方向余弦矩阵和四元数两种方法计算：弹体经过三次旋转并停止之后，弹体上三个加速度计Ax, Ay, Az的输出。取重力加速度的大小g = 9.8m/s2。

第二

导航原理实验报告

院系： 班级： 学号： 姓名： 成绩： 指导教师签字：

批改日期： 年 月 日

哈尔滨工业大学航天学院

控制科学实验室

- 1 -

陀螺仪原理实验报告

实验1 二自由度陀螺仪基本特性验证实验

一、实验目的

1．了解机械陀螺仪的结构特点；

2．对比验证没有通电和通电后的二自由度陀螺仪基本特性表观； 3．深化课堂讲授的有关二自由度陀螺仪基本特性的内容。 二、思考与分析

1． 定轴性

（1） 设陀螺仪的动量矩为H，作用在陀螺仪上的干扰力矩为Md，陀螺仪漂移角

速度为ωd，写出关系式说明动量矩H越大，陀螺漂移越小，陀螺仪的定轴性(即稳定性)越高.

答案：

?Md??d?H ?Md/Hsin? d干扰力矩Md一定时，动量矩H越大，陀螺仪漂移角速度为ωd越小，陀螺漂移越小，

陀螺仪的定轴性(即稳定性)越高.

（2） 在陀螺仪原理及其机电

卫星导航定位原理与应用,GPS

卫 星 导 航 定 位 原 理 与 应 用第一章 绪论1.1 引言 1.2 GPS简史 1.3 GPS概述 1.4 GPS升级计划 1.5 欧洲GALILEO系统 1.6 俄罗斯GLONASS系统 1.7 中国北斗系统 1.8 GPS增强措施 1.9 GNSS市场及应用导航技术的发展? 导航定义 能使运载工具/人从一个地方到达另一地方的技术 (科学)。 ? 导航辅助装置 北极星；指南针；经纬/水准仪；无线电 时钟；汽车里程表 无线电导航辅助装置(能够发射电学信号) ? 导航方法 用户通过来自一个/多个无线电导航辅助装置的信 号计算其空间位置(有些装置可提供速度和时间)。 ? 无线电导航分类 地基无线电导航和天基无线电导航导航技术的发展-续 导航技术的发展 续1? 地基无线电导航 (大多数)地基无线电导航辅助装置的精度与 工作频率成正比。 --通常高精度导航系统使用较短波长无线电 波，但用户必须在视距以内。 --较长波长的无线电导航系统不受视距限制， 但导航精度较低。导航技术的发展-续 导航技术的发展 续2? 早期的天基无线电导航 美国海军导航卫星系统(Transit) [已于1996/12/31停用] 俄

卡号 鸽主 棚号 足环号 性别 羽色 眼砂 砂 砂 黄 黄 黄 砂 归巢时间 空距 分速0101016922 李洪喜 100214 12-32-202386 雄 0101016550 管正月 000671 10-32-254786 雄 0101016554 张荣 100009 10-10-022375 雄 红楞 灰 雨点 花 灰 红 2012-10-20 11:17:02 301.959 1212.52012-10-20 11:17:58 302.681 1210.82012-10-20 11:21:54 304.667 1199.90101016550 管正月 000671 11-32-128085 雄 0101011226 杨登新 000400 12-32-203866 雄 0101006479 刘兆伟 000573 12-32-201773 雄 0101016550 管正月 000671 09-10-040418 雌 0101016921 楚翼园 100033 12-32-202580 雄 0101013384 万洪军 000636 12-10-188362 雄 0101016930 王洪浪 100091 11-10-454888 雄

旺镇信鸽协会成立申请书

尊敬的教体育局领导：

您好！首先非常感谢抽出宝贵的时间来审阅这份申请书。为了贯彻落实《全民健身计划纲要》，促进海原信鸽活动的开展，提高信鸽竞翔水平，培育优良信鸽品种，团结信鸽爱好者、增进各信鸽协会的友谊，发展信鸽运动水平。促进社会主义精神文明建设，为海原的信鸽发展做贡献。我们李旺近百名信鸽爱好者申请成立李旺信鸽协会。我们是一群有着自己的兴趣爱好、热衷于信鸽培育与发展的上进青年，但是我们却没有一个给众多信鸽爱好者共同学习、互相探讨以提高实践能力的平台，因此我们恳请申请成立李旺镇信鸽协会，一个为信鸽事业奉献自己力量的协会，一个旨在提高专业技能，传播信鸽知识的协会。

飞速发展的经济现代化科技城市给了我们无拘无束的生活和自由发展的空间，同时也是因为这种宽松的环境容易产生懈怠情绪，因此也会使很多人沉迷于自我的世界不能自拔，比如网络游戏、赌博等等，和现代青年对感情的认识不足严重影响了个人发展和整体社会氛围。只有积极的人生态度才会有积极地人生才有幸福的生活才能享受生活的乐趣。于是我发现有很多先进城市为此成立了很专业的体育、文娱协会他们各具特色为丰富我们的业余生活做出了很多贡献，同时

因为有体育局领导的大力支持和严格管理使我们协会活动得

电子世界

维普资讯

及集团军作战和多兵种立体化战争就少不了它们=

一

个系统，对于地形复杂的山区车辆导航都会受到严重的限

组合导航任何单一的导航系统，由于受到各自赖以工作的物理规律的限制，不能完全满足越来越多和越来越高的要求，任何改进都有一定的限度，欲要进一步改进就十分困难 .甚至不可能。 为此，必须另辟蹊径，于是出现了组台导航，而且现在巳步^智能化，即具有在动态的不确定环境中自动完成预定任务的能力。环境变化包括各子系统的故障、损坏与天气、障碍物和军事威胁等。为此 .组台导航系统采用了大量新技术，如自诸 适应卡尔曼滤波技术、神经网络故障诊晰技术、余度结构和余度管理技术及多传感器误差补偿技术等。 组台导航系统就是利用几个导航系统所提供的信息，通过综台处理获得最佳导航信息的_种系统。组合导航系统首一先是能够有效地利用各子系统的信息，取其长而补其短。这

制。G S系统对卫星可见性有一定的要求， P山区地形对信号的遮挡使信号可利用率降低。罗兰 C系统也因复杂地形造成信号衰减和相位畸变，难保证山区的车辆定位。

为了改善山区车辆导航效果，19 9 2年 5月曾在加拿大Bis ou i南部山区进行了 G S罗兰 C组台系统的应用 ri C l a th mb P/试

惯性导航与组合导航

惯性导航与组合导航

论 文

科任老师：

姓名： 学号： 完成日期：

1

惯性导航与组合导航

摘要：

所谓惯性导航就是利用载体上安装的陀螺和加速度计测量到的载体相对惯性空间的角速度信息和比力信息，通过解算常微分方程组，得到载体在导航坐标系中的位置、速度、姿态和时间信息。在捷联式惯性导航中光学陀螺是我们时常用到的一种惯性器件，光学陀螺又包括激光陀螺、光纤陀螺等等。我们利用陀螺和加速度计得到数据信息，再依靠导航算法对这些数据进行处理，本文主要提到的算法有方向余弦法、欧拉角法、四元素算法以及常用于组合导航系统数据融合的卡尔曼滤波算法。

关键字：

捷联惯性导航、光学陀螺、导航算法、卡尔曼滤波算法

2

惯性导航与组合导航

目录

摘要

一． 陀螺仪的力学特性 ………………………….………….5

1．陀螺仪的进动性 ………………………….………………5 （1）进动性的定义 ……………………………….……….5 （2）进动性的规律 ……………………………….……….5 （3）进动性的应用 ……………………………….…

惯性导航与组合导航

惯性导航与组合导航

论 文

科任老师：

姓名： 学号： 完成日期：

1

惯性导航与组合导航

摘要：

所谓惯性导航就是利用载体上安装的陀螺和加速度计测量到的载体相对惯性空间的角速度信息和比力信息，通过解算常微分方程组，得到载体在导航坐标系中的位置、速度、姿态和时间信息。在捷联式惯性导航中光学陀螺是我们时常用到的一种惯性器件，光学陀螺又包括激光陀螺、光纤陀螺等等。我们利用陀螺和加速度计得到数据信息，再依靠导航算法对这些数据进行处理，本文主要提到的算法有方向余弦法、欧拉角法、四元素算法以及常用于组合导航系统数据融合的卡尔曼滤波算法。

关键字：

捷联惯性导航、光学陀螺、导航算法、卡尔曼滤波算法

2

惯性导航与组合导航

目录

摘要

一． 陀螺仪的力学特性 ………………………….………….5

1．陀螺仪的进动性 ………………………….………………5 （1）进动性的定义 ……………………………….……….5 （2）进动性的规律 ……………………………….……….5 （3）进动性的应用 ……………………………….…

捷联惯导算法与组合导航原理

讲义

严恭敏，翁浚 编著

西北工业大学 2016-9

1

前 言

近年来，惯性技术不论在军事上、工业上，还是在民用上，特别是消费电子产品领域，都获得了广泛的应用，大到潜艇、舰船、高铁、客机、导弹和人造卫星，小到医疗器械、电动独轮车、小型四旋翼无人机、空中鼠标和手机，都有惯性技术存在甚至大显身手的身影。相应地，惯性技术的研究和开发也获得前所未有的蓬勃发展，越来越多的高校学生、爱好者和工程技术人员加入到惯性技术的研发队伍中来。

惯性技术涉及面广，涵盖元器件技术、测试设备和测试方法、系统集成技术和应用开发技术等方面，囿于篇幅和作者知识面限制，本书主要讨论捷联惯导系统算法方面的有关问题，包括姿态算法基本理论、捷联惯导更新算法与误差分析、组合导航卡尔曼滤波原理、捷联惯导系统的初始对准技术、组合导航系统建模以及算法仿真等内容。希望读者参阅之后能够对捷联惯导算法有个系统而深入的理解，并能快速而有效地将基本算法应用于解决实际问题。

本书在编写和定稿过程中得到以下同行的热心支持，指出了不少错误之处或提出了许多宝贵的修改建议，深表谢意：

西北工业大学自动化学院：梅春波、赵彦明、刘洋、沈彦超、肖迅、牟夏、郑江涛、刘士明、金竹、冯

第八届信鸽国家赛

北赛线 400公里成绩

名 次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

姓 名 唐俊山 司雪梅 姜 磊 毛云翔 董 森 李 栋 敏亮鸽舍 金牛鸽舍 孟永刚 吴国军 孟少华 张安琪 刘新聚 巴顺才 赵关胜 李红伟 董 森 梁小平 李 栋 金春增 王振宁 金丙中 刘培祥 罗二淇 魏瑞峰 白清山 张永革 刘玉春 唐俊山 李德刚 李 栋 李保安 党 辉 藏文祥 刘国强 罗自明 精锐分舍 高多增 袁志华 赵二黑 和平鸽 焦满仓 张勤德 乔建平 罗自明 孟永刚 王新民 李 建 董 森 李学周 协 会 河 南 河 南 河 南 河 南 河 南 河 南 河 南 河 南 火车头 河 南 河 南 河 南 河 南 河 南 河 南 火车头 河 南 火车头 河 南 河 南 河 南