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船用光纤陀螺捷联惯性系统初始对准方法研究
| 论文题名： | 船用光纤陀螺捷联惯性系统初始对准方法研究 |
| 关键词： | 船舶;光纤陀螺;捷联惯性系统;系泊初始对准法;FIR低通滤波器;重力矢量 |
| 摘要： | 光纤陀螺捷联惯性系统由于其独特的优势，正广泛用于军用和民用产品中，它是今后惯性导航系统的主要发展方向之一。它包含两个重要组成部分：初始对准和导航解算，初始对准的精度和时间直接关系到惯导系统的战术性能，由于惯导系统的初值误差在以后的导航解算中有积累作用，因此，在正常导航之前，必须首先完成对准过程，必须控制初始对准误差在一定范围内，以确定“数学平台”即相对导航坐标系的方位。本论文以自行研制的光纤陀螺捷联惯性系统的应用为背景，重点研究捷联惯性系统系泊条件下的初始对准技术。 首先根据重力矢量的低频特性和舰船系泊条件下干扰加速度的高频特性，考虑到对准的快速性要求，设计出两级抽取、三级级联的FIR低通滤波器，利用重力矢量找北的方法实现了船用光纤陀螺捷联惯性系统系泊条件下的快速对准。仿真证明了当存在干扰加速度时，该方法可以在较短的时间内达到较高的对准精度。 其次提出了船用光纤陀螺捷联惯性系统系泊精对准方法。分析了两级抽取、三级级联的FIR低通滤波器在精对准中应用的适用性和必要性；分析了惯性系下失准角不随时间变化的性质，并据此解决了滤波器造成的失准角估计延时问题。进而完成了系泊精对准的卡尔曼滤波算法设计和仿真验证。 最后基于自行研制的船用光纤陀螺捷联惯性系统开展了包括静态、三轴摇摆以及松花江、无锡和九江系泊对准实验。对系泊快速对准方法和系泊精对准方法的适用性和有效性进行了全面验证。 |
| 作者： | 张鑫 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 高伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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