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光纤捷联惯导系统建模及参数辨识技术
| 论文题名： | 光纤捷联惯导系统建模及参数辨识技术 |
| 关键词： | 参数辨识;静态误差;光纤捷联惯导;光纤陀螺 |
| 摘要： | 光纤陀螺及相关技术的迅猛发展，使以其为核心构件的光纤捷联惯性导航技术在航空、航天、航海以及民用等各个领域中的应用越来越广泛。参数辨识，就是计算出所用标定模型的参数，即惯性器件的标校过程。由于参数辨识的精度会影响捷联惯导系统精度，所以研究光纤捷联惯导系统的误差补偿方法，对于提高其系统精度有着重要意义。 本文以光纤捷联惯性导航系统为研究对象，分别从器件级和系统级两个方面出发，对参数辨识技术进行了深入讨论，设计静态误差模型参数辨识方案，进行相关实验并对所得数据进行比较和分析。 首先，介绍光纤捷联惯导系统的发展现状，并简单介绍光纤陀螺、石英加速度计等惯性器件的基本原理、捷联惯性系统的基础知识和相关数学基础，为模型建立和参数辨识提供理论支持。 其次，在分立式参数辨识部分中，分析光纤陀螺和加速度计的静态误差模型，针对它们的模型给出了正反转速率法和静态24位置法的参数辨识方案；之后分析转台精度对分立式参数辨识精度的影响。 然后，在位置法参数辨识部分中，介绍四位置和模方法两种参数辨识技术，通过设计位置编排，实验采集数据，完成对光纤捷联惯组参数的辨识，并对辨识结果进行比较，分析两种辨识方法的优缺点。 最后，从系统误差方程入手，介绍最小二乘法和卡尔曼滤波估计两种静态导航法测漂技术，所测的漂移主要包括陀螺随机漂移和加速度计零偏误差。利用系统静止状态下输出的导航信息的残差，通过最小二乘算法对系统漂移进行辨识；设计卡尔曼滤波器，对静态条件下系统漂移进行估计。以辨识得的漂移参数对陀螺零偏和加速度计零偏进行修正，补偿每次开机及其他因素造成的误差，为提高系统精度提供了一种可行的方法。 |
| 作者： | 光星星 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 李光春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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