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光纤陀螺捷联系统运动基座对准方法研究
| 论文题名： | 光纤陀螺捷联系统运动基座对准方法研究 |
| 关键词： | 光纤陀螺;捷联系统;动基座对准;捷联惯导系统;粗对准;机动性;方向余弦矩阵;初始对准技术;载体;周期误差;失准角;罗经对准方法;输出反馈控制;回路;惯性导航系统;系统抗干扰;姿态;重力矢量;运动状态;运动路径 |
| 摘要： | 初始对准技术是惯性导航系统的重点,而系统抗干扰要求和载体高机动性要求又是初始对准技术中的关键问题。本文首先根据捷联惯导系统的工作原理,推导了系统的误差方程,分析了载体在运动状态下的误差特性,并讨论了载体速度对三种振荡周期误差的影响。 捷联惯导的粗对准要求系统在较短时间内得到一个粗略的初始捷联姿态阵,对精度的要求不高。本文分别研究了捷联惯导的解析式粗对准、水平+方位估算粗对准、惯性系粗对准方法,给出相应的仿真结果,并对这几种方法进行了对比。 精对准是估计粗对准得到的方向余弦矩阵和实际方向余弦矩阵之间的小失准角,从而得到捷联矩阵的过程。粗对准得到的三个失准角为小量,因此既可以用输出反馈控制减小失准角,也可以设计自对准滤波器实现校正,本文使用了古典控制理论的罗经对准方法。首先介绍了罗经回路的原理,给出误差方框图,回路设计和控制参数选择过程,然后分析速度存在时的机动干扰对罗经系统的影响,在惯性器件层面对机动误差进行补偿,并在不同机动条件下进行了模拟数据仿真实验,结果验证了这种补偿的有效性。 捷联惯导的罗经回路对准过程较长,对于需要快速反应的系统而言不利于其机动性。本文最后研究了通过测量起始和当前时刻的重力矢量,利用陀螺仪和加速度计的输出进行姿态转换实现捷联惯导系统快速对准的方法。该方法在整个对准过程中对载体的运动路径没有具体要求,更有利于提高载体的机动性。 |
| 作者： | 郭静 |
| 专业： | 精密仪器及机械 |
| 导师： | 孙枫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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