[an error occurred while processing this directive] [an error occurred while processing this directive]
[an error occurred while processing this directive]Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance >
Development of Optical Gyroscope Rotation Modulation Inertial Navigation System and Key Technologies
Received date: 2024-09-11
Online published: 2024-12-18
Orienting toward the demand for long-endurance and high-precision autonomous navigation technology, it is of extremely significant practical importance to systematically tease out and review the development history and current status of key technologies of optical gyro rotating modulation inertial navigation systems (INS). Firstly, in light of the error characteristics of inertial navigation systems, the fundamental principle of rotating modulation technology is elaborated. This principle plays a crucial role in enhancing the accuracy and reliability of navigation. Secondly, a comprehensive review and analysis of the development history of rotating inertial navigation systems in Western countries such as Europe and the United States is conducted. The technical logic behind the evolution of these systems is examined, providing valuable insights for future development. Additionally, the current status of the development of rotating inertial navigation systems in China is summarized. Finally, with the aim of improving the autonomous navigation accuracy of the system, the key technologies and research status of rotating inertial navigation systems that need to be addressed are analyzed from three aspects: rotation strategy optimization, error calibration, and initial alignment. This in-depth analysis helps identify the challenges and opportunities in this field. Based on the summary of the optical gyro rotating modulation inertial navigation system and the development of key technologies, several thoughts are put forward for the subsequent research on rotating inertial navigation systems, which can serve as a valuable reference for the research on high-precision autonomous navigation technology.
ZHA Feng , BU Haoyu , DAI Haifa , TONG Yude . Development of Optical Gyroscope Rotation Modulation Inertial Navigation System and Key Technologies[J]. Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance, 2024 , 44(5) : 25 -37 . DOI: 10.15892/j.cnki.djzdxb.2024.05.004
| [1] |
齐广峰. 旋转调制式激光惯导系统综述[J]. 仪表技术, 2014, (12): 46-47.
|
| [2] |
|
| [3] |
李京书, 许江宁, 查峰, 等. 捷联惯导系统旋转调制技术发展综述[C]// 中国惯性技术学会.微机电惯性技术的发展现状与趋势——惯性技术发展动态发展方向研讨会. 北京: 中国惯性技术学会, 2011: 7-11.
|
| [4] |
秦永元. 惯性导航[M]. 北京: 科学出版社, 2006.
|
| [5] |
|
| [6] |
|
| [7] |
|
| [8] |
|
| [9] |
|
| [10] |
|
| [11] |
|
| [12] |
|
| [13] |
盛蔚, 巩青. 一种用于MEMS-IMU的单轴旋转调制方法[J]. 计算机仿真, 2018, 35(3): 50-54.
|
| [14] |
陈刚, 唐明浩, 张海峰, 等. 基于驱动振型进动的半球谐振陀螺旋转调制方法[J]. 中国惯性技术学报, 2021, 29(5): 589-593.
|
| [15] |
|
| [16] |
|
| [17] |
|
| [18] |
|
| [19] |
|
| [20] |
|
| [21] |
|
| [22] |
|
| [23] |
袁保伦. 四频激光陀螺旋转式惯导系统研究[D]. 长沙: 国防科学技术大学, 2007.
|
| [24] |
孙伟. 旋转调制型捷联惯性导航系统[M]. 北京: 测绘出版社, 2014.
|
| [25] |
龙兴武, 于旭东, 张鹏飞, 等. 激光陀螺单轴旋转惯性导航系统[J]. 中国惯性技术学报, 2010, 18(2): 149-153.
|
| [26] |
|
| [27] |
周章华, 徐海刚, 吴亮华, 等. 单轴旋转SINS方位陀螺漂移分析与估计[J]. 中国惯性技术学报, 2013, 21(1): 31-36.
|
| [28] |
王彬, 翁海娜, 汪湛清, 等. 基于速度阻尼的双轴旋转式激光陀螺捷联惯导标定方法[J]. 中国惯性技术学报, 2014, 22(4): 421-425.
|
| [29] |
刘生攀, 王文举, 饶兴桥. 单轴旋转捷联惯性导航系统误差分析与转位方案研究[J]. 兵工学报, 2018, 39(9): 1749-1755.
|
| [30] |
|
| [31] |
雷一非, 谢波, 李淑英. 激光陀螺捷联惯导系统旋转调制技术综述[J]. 导航与控制, 2019, 18(6): 10-20.
|
| [32] |
孙枫, 孙伟, 郭真. 基于IMU旋转的捷联惯导系统自补偿方法[J]. 仪器仪表学报, 2009, 30(12): 2511-2517.
|
| [33] |
|
| [34] |
|
| [35] |
范会迎. 三轴旋转激光陀螺惯导系统误差补偿技术研究[D]. 长沙: 国防科技大学, 2021.
|
| [36] |
王其, 徐晓苏. 旋转IMU在光纤捷联航姿系统中的应用[J]. 中国惯性技术学报, 2007(3): 265-268.
|
| [37] |
查峰, 位秋硕, 何泓洋, 等. 基于IMU体对角线旋转的双轴旋转方案[J]. 系统工程与电子技术, 2023, 45(8): 2546-2554.
|
| [38] |
查峰, 位秋硕, 何泓洋. 一种改进的双轴旋转惯导系统误差调制方案[J]. 火力与指挥控制, 2023, 48(2): 180-186.
|
| [39] |
李鼎, 于旭东, 魏国, 等. 长航时激光陀螺惯性导航系统技术发展现状及趋势[J]. 光学学报, 2023, 43(17): 112-126.
|
| [40] |
孙枫, 王秋滢. 三轴旋转捷联惯导系统旋转方案设计[J]. 仪器仪表学报, 2013, 34(1): 65-72.
|
| [41] |
查峰, 覃方君, 李京书, 等. 三轴旋转惯性导航系统的旋转控制建模研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(8): 1610-1618.
|
| [42] |
|
| [43] |
孙伟, 孙枫. 调制型光纤捷联系统系泊状态标校方法[J]. 系统工程与电子技术, 2010, 32(12): 2652-2659.
|
| [44] |
查峰, 许江宁, 黄寨华, 等. 单轴旋转惯导系统旋转性误差分析及补偿[J]. 中国惯性技术学报, 2012, 20(1): 11-17.
|
| [45] |
高延滨, 管练武, 王庭军, 等. 单轴旋转式光纤捷联惯导系统定位精度分析[J]. 仪器仪表学报, 2014, 35(4): 794-800.
|
| [46] |
于旭东. 二频机抖激光陀螺单轴旋转惯性导航系统若干关键技术研究[D]. 长沙: 国防科技大学, 2011.
|
| [47] |
于旭东, 魏学通, 李莹, 等. RBF神经网络在单轴旋转惯导系统轴向陀螺漂移辨识中的应用[J]. 国防科技大学学报, 2012, 34(3): 48-52.
|
| [48] |
于旭东, 王宇, 张鹏飞, 等. 单轴旋转惯导系统中陀螺漂移的精确校准[J]. 光学精密工程, 2012, 20(6): 1201-1207.
|
| [49] |
胡杰, 程向红, 朱倚娴. 单轴旋转SINS轴向陀螺漂移精确标校方法[J]. 系统工程与电子技术, 2017, 39(7): 1564-1569.
|
| [50] |
胡杰, 严勇杰. 基于TLKF的单轴旋转 SINS 在线自标定方法[J]. 计算机仿真, 2021, 38(2): 180-186.
|
| [51] |
|
| [52] |
刘凤. 单轴旋转光纤陀螺惯性系统在线标定技术研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学, 2014.
|
| [53] |
原小乔, 刘锡祥, 刘贤俊, 等. 基于冗余单轴旋转调制惯导系统的误差在线标定算法[C]// 中国惯性技术学会.新型惯性元件与先进导航技术研究会. 北京: 中国惯性技术学会, 2023: 7-13.
|
| [54] |
孙枫, 孙伟. 基于双轴转位机构的光纤陀螺标定方法[J]. 控制与决策, 2011, 26(3): 346-350.
|
| [55] |
袁保伦, 饶谷音. 光学陀螺旋转惯导系统原理探讨[J]. 国防科技大学学报, 2006(6): 76-80.
|
| [56] |
|
| [57] |
|
| [58] |
|
| [59] |
|
| [60] |
|
| [61] |
王林. 航海多惯导协同定位与误差参数估计[D]. 长沙: 国防科技大学, 2018.
|
| [62] |
|
| [63] |
崔加瑞, 吴文启, 马铁锋, 等. 双惯导联合旋转调制光纤陀螺标度因数误差自校正方法[J]. 中国惯性技术学报, 2022, 30(5): 561-568.
|
| [64] |
梁钟泓, 罗晖, 李鼎, 等. 基于双惯导系统协同的全参数在线标定算法[J]. 中国惯性技术学报, 2023, 31(4): 319-326.
|
| [65] |
|
| [66] |
|
| [67] |
|
| [68] |
|
| [69] |
关劲, 李仔冰. 旋转式捷联惯导系统精对准方法[J]. 中国惯性技术学报, 2010, 18(4): 396-400.
|
| [70] |
孙枫, 曹通. 一种单轴旋转捷联惯导的三位置对准方法[J]. 仪器仪表学报, 2011, 32(4): 837-842.
|
| [71] |
|
| [72] |
秦永元, 严恭敏, 顾冬晴, 等. 摇摆基座上基于信息的捷联惯导粗对准研究[J]. 西北工业大学学报, 2005, 23(5): 140-143.
|
| [73] |
赵长山, 秦永元, 白亮. 基于双矢量定姿的摇摆基座粗对准算法分析与实验[J]. 中国惯性技术学报, 2009, 17(4): 436-440.
|
| [74] |
孙枫, 孙伟. 摇摆基座下旋转捷联系统粗对准技术研究[J]. 仪器仪表学报, 2010, 31(4): 929-936.
|
| [75] |
练军想. 捷联惯导动基座对准新方法及导航误差抑制技术研究[D]. 长沙: 国防科学技术大学, 2007.
|
| [76] |
练军想, 汤勇刚, 吴美平, 等. 捷联惯导惯性系动基座对准算法研究[J]. 国防科技大学学报, 2007(5): 95-99.
|
| [77] |
高亚楠, 陈家斌, 杨亭鹏. 捷联式光纤陀螺罗经系统误差分析[J]. 北京理工大学学报, 2005, 25(5): 423-426.
|
| [78] |
汪滔, 吴文启, 曹聚亮, 等. 基于转动的光纤陀螺捷联系统初始对准研究[J]. 压电与声光, 2007, 29(5): 519-522.
|
| [79] |
严恭敏, 严卫生, 徐德民. 基于欧拉平台误差角的 SINS 非线性误差模型研究[J]. 西北工业大学学报, 2009, 27(4): 511-516.
|
| [80] |
黄凤荣, 孙伟强, 翁海娜. 基于UKF的旋转式SINS大方位失准角初始对准方法[J]. 中国惯性技术学报, 2010, 18(5): 513-517.
|
| [81] |
|
| [82] |
|
/
| 〈 |
|
〉 |