胡晓东
- 作品数：16 被引量：40H指数：3
- 供职机构：西安飞行自动控制研究所更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金中国人民解放军总装备部预研基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术兵器科学与技术机械工程理学更多>>
- 基于球谐模型与多传感器融合的高精度重力扰动补偿方法被引量：1
- 2023年
- 随着对高精度长航时惯导系统性能要求的提升,重力扰动已成为惯导系统的主要误差源,能否对其进行有效补偿是提升导航精度的关键因素。传统基于球谐模型的补偿方法无法反映地球重力场的细节信息,对中短波重力扰动分量补偿效果不佳;传统状态估计法中马尔科夫状态模型对长波重力扰动分量描述精度较差,因此对长波分量的补偿效果不佳。以上方法均无法对波段较宽的实际重力扰动进行精确补偿,针对这一问题,本文设计了一种综合利用球谐模型与多传感器信息融合的高精度重力扰动补偿方法。该方法一方面利用低阶球谐模型对长波重力扰动分量计算精度较高的特点,对长波分量进行补偿;另一方面利用捷联惯导/激光多普勒测速/气压高度计构成完全自主的组合导航系统,将残余的中短波重力扰动分量建立为高精度的马尔科夫模型,从而实现对中短波分量的状态估计与补偿。仿真结果表明,所提出的重力扰动补偿方法可有效改善重力扰动估计效果,进而实现高精度的重力扰动补偿,具有较高的导航精度。
- 刘宇鑫王新龙王勋高文宁胡晓东
- 关键词：捷联惯导系统状态估计组合导航
- 百叶遮光罩对卡塞格林系统能量集中度的影响被引量：3
- 2018年
- 以机载星敏感器为代表的高精度卡塞格林光学系统对能量集中度具有很高的要求。百叶遮光罩以其低遮拦比、高杂散光抑制能力、结构稳固等优势应用于卡塞格林光学系统中,然而仅以遮拦效应来评估百叶遮光罩对系统能量集中度的影响存在较大误差。从圆孔的夫琅和费衍射出发,推导具有百叶遮光罩的卡塞格林光学系统的衍射强度分布,证明了百叶遮光罩的衍射效应会对卡塞格林光学系统能量集中度产生较大影响。通过在Zemax中建立的光学系统模型分析表明,百叶遮光罩的衍射效应引起卡塞格林光学系统能量集中度的降低值是遮拦效应的3倍以上,并且叶片数量或厚度的增减都会引起能量集中度的显著下降。为百叶遮光罩的设计提供了理论依据和精确模型。
- 丁小昆胡晓东王维科魏青
- 关键词：星敏感器衍射效应
- 一种高精度加速度计标定方法
- 2022年
- 离心机标定能够持续提供大于1g的向心加速度,可以充分激励加速度计的高阶非线性项,已经成为标定高精度加速度计最常用的方法。但受试验设备误差的影响,传统的离心机标定模型精度较低,从而导致传统标定方法的标定精度较差,为此,本文提出了一种高精度加速度计标定方法。通过引入数理统计学中半参数回归的思想,将试验设备误差引起的系统误差视为非参数向量,建立了一种包含试验设备误差的高精度半参数标定模型,进而采用自然样条半参数估计法对待标定参数和非参数向量进行估计,消除试验设备误差对待标定参数标定精度的影响。仿真验证表明,所提方法可以有效估计由试验设备误差引起的系统误差,具有比传统标定方法更高的标定精度。
- 卢克文王新龙王彬聂光皓胡晓东
- 关键词：加速度计半参数回归惯性导航
- 多飞行器协同导航最优编队构型设计
- 2024年
- 高精度的协同导航是实现多飞行器编队飞行的关键,而编队构型是影响协同导航定位精度的重要因素。为了实现高精度的协同导航,建立了多飞行器协同导航系统模型,分析了编队构型及其动态变化对协同导航定位精度的影响,确定了使系统完全可观测的编队构型;进而,基于系统可观测度分析方法建立了协同导航定位精度评价模型,得到了多飞行器协同导航最优编队构型。仿真结果表明,相较于采用非最优编队构型,采用最优编队构型时的定位精度可提高75%以上,有效提升了编队飞行器的协同导航定位精度。
- 李兆琦王新龙丁伟聂光皓胡晓东
- 关键词：协同导航可观测度
- 机载小型化星敏感器遮光罩设计被引量：2
- 2014年
- 针对机载小型化星敏感器的消杂光系统进行了研究。以点源透射比(PST)为标准,根据机载小型化星敏感器成像系统自身的特性与遮光罩设计原则,在尽量不增加系统长度的前提下,对消杂光结构进行了设计。利用Matlab计算出遮光罩的尺寸,确定挡光环的位置,结合CAD作图软件进行建模,并使用光学软件TracePro对遮光罩的消杂光效果进行了仿真和分析,在太阳规避角30°时的点源透射比达到了5.536×10-10,达到系统要求的性能指标。设计的遮光罩能够成功地抑制杂散光,可以满足机载小型化星敏感器的使用要求。
- 胡晓东胡强雷兴魏青刘元正王继良
- 关键词：星敏感器杂散光遮光罩
- 一种机载星敏感器白天测星稳定性提升方法
- 2020年
- 为提升机载星敏感器白天对天空背景及机载动态的适应性,提出了一种提升机载星敏感器白天测星稳定性的方法。该方法首先利用基于高速倾斜反射镜的微机械稳像系统稳定星图,然后通过多帧星图迭代提升测星信噪比,进而提升机载星敏感器白天测星稳定性。试验结果表明,使用该方法可以将星敏感器测星稳定性提升约4倍。该方法已在机载星敏感器的工程样机中得到应用并取得良好效果。
- 徐小慧赵东亮胡晓东张亚崇
- 关键词：星敏感器星图信噪比
- 一种用于白天星敏感器的星点质心提取方法被引量：16
- 2014年
- 从星空图像中提取星点质心是星敏感器工作的重要基础,针对白天星敏感器所获取的星空图像噪声情况复杂的特点,应用高斯点分布函数为数学模型,提出了一种能够获取高精度星点质心位置的基于帧累加的星点质心提取方法。首先通过多帧迭代优化目标星像灰度,消除随机噪声的影响,提高信噪比,再利用平方加权质心法计算星点质心的位置,从星空图像中提取星点质心。仿真实验结果表明:该方法具有较强的抗干扰能力和稳定性,且质心提取精度随迭代帧数的增加而提高,当迭代次数达到100次时平均定位精度可达0.1像素,适用于低信噪比条件下的质心定位计算。该算法简单易行,运算量小,能够实现对视频图像信息的实时处理,且有效地提高质心的定位精度,可以满足白天星敏感器的应用需求。
- 胡晓东胡强雷兴魏青刘元正王继良
- 关键词：图像处理亚像素定位信噪比
- 激光陀螺反射镜散射检测方法被引量：9
- 2015年
- 闭锁效应是影响激光陀螺性能的重要因素,而光束在反射镜表面反射时的背向散射则是形成闭锁效应的主要原因。基于矢量叠加理论,对激光陀螺反射镜背向散射对谐振腔总背向散射的影响进行了分析。在此基础上,提出一种反射镜散射的在线测量方法,以半导体激光器为光源构成远心光路,通过显微镜收集散射光,并利用CCD记录反射镜膜面的散射光场。根据散射图样对反射镜进行筛选,并最终确定反射镜膜面的安装位置与方向。在某型激光陀螺上进行了实验,结果表明使用该方法选配可以将锁区合格率由原来的75%提升至95%,改进效果明显。该检测方法结构简单,可有效控制由反射镜散射引起的锁区超标问题,在激光陀螺反射镜的在线检测及激光陀螺装调方面有很好应用前景。
- 韩宗虎胡晓东
- 关键词：激光陀螺背向散射显微成像
- 用于星敏感器的马蹄形卡塞格伦反射式光学系统杂散光抑制方法（英文）被引量：2
- 2016年
- 星敏感器是惯性天文组合导航系统的关键传感器,星敏感器的光学系统设计及对杂散光的抑制是决定其能否实现测星的主要因素。提出一种改进型的卡塞格伦反射光学系统,该系统通过摆镜折叠光路并实现扫描,压缩了系统的体积,增强了系统的灵活性。进而针对该系统设计了一种基于基生叶结构的遮光罩,利用光线追迹软件在不同方位和俯仰角度入射下对系统进行了仿真分析,结果表明规避角以外的点源透射比可以达到10?9以下,满足系统使用要求。此外,鉴于传统点源透射比方法的计算量较大,还引入了杂散光系数的概念,通过对镜像系统进行反向光线追迹可以将杂散光分离,从而计算出杂散光系数,表征系统对杂散光的抑制能力。该方法可降低计算量,提高设计效率。
- 胡晓东丁小昆王维科魏青
- 关键词：天文导航星敏感器杂散光遮光罩
- 一种高精度星敏感器抗地气光星图预处理算法
- 2023年
- 近地空间飞行器所搭载的星敏感器易受地气光影响,导致星点提取精度较低进而影响天文导航的精度。针对这一问题,本文提出了一种高精度的抗地气光星图预处理算法。通过分析地气光的传播机理,建立地球大气散射以及地表反射模型,构建了一种精确的地气光辐射强度模型。通过分析星敏感器像面上局部范围内所接收地气光的传输路径与像素坐标之间的关系,对辐射强度模型进行变换得到了局部邻域内的地气光背景灰度模型,进而利用背景估计法实现对地气光影响下的杂散光背景的精确估计与补偿。最后,通过仿真以及实拍星图对算法性能进行验证,结果表明所设计算法能有效提升星图信噪比以及质心提取精度,并且具有较好的抗干扰能力。
- 刘宇鑫王新龙胡晓东王勋
- 关键词：星敏感器大气散射导航
