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基于光纤捷联姿态基准的分布式统一姿态基准系统技术研究
| 论文题名： | 基于光纤捷联姿态基准的分布式统一姿态基准系统技术研究 |
| 关键词： | 舰船;光纤捷联航姿基准系统;分布式统一姿态基准系统;设计思想;数学模型 |
| 摘要： | 为了提高大型舰船上的武器系统、观测系统的精度和战斗力,必须充分考虑其安装位置结构的动态变形带来的影响。采用局部基准系统消除甲板变形的影响是保证舰载武器系统和观测系统的精度的基本方法。捷联方式是目前局部基准广泛采用的方式。针对目前采用分立式局部基准带来的弊端及随着捷联技术的发展,设计并实现了基于光纤陀螺的捷联航姿基准系统；建立了全舰分布式统一姿态基准系统的构成框架；研究了相关的系统实现技术并进行了实验室环境下的试验验证,主要的工作: 1.光纤捷联航姿基准系统的实现。完成传感器选型与配置,设计并实现了惯性组合单元；以开放式体系的设计思想,设计与配置了基于PC104总线导航计算机系统； 2.从仿射坐标系的坐标交换理论入手,分析并推导了建立惯性仪表安装误差数学模型的坐标变换矩阵公式,为惯性仪表安装误差数学模型的建立、测试及在惯性导航系统中的补偿提供了理论依据； 3.分析了惯性仪表的随机误差的统计特性,对实际采集的惯性仪表输出数据进行了分析和建模,并进行了误差补偿的研究,仿真研究取得较理想的效果； 4.完成了光纤捷联航姿基准系统实验室样机的研制,进行了实验室样机试验工作,验证了系统设计的正确,指标达到系统的要求； 5.建立了全舰分布式统一姿态基准系统的系统框架,说明了系统实现的相关技术,并设计实现基于光纤Bragg光栅的甲板变形测量方法; 6.基于甲板简化结构的模态特性分析,建立了传感器布局优化方案,以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元为目标函数,确定了甲板变形测量系统的传感器位置和数量。 7.分布式姿态基准系统的试验验证。设计了简化的甲板模型,并在此基础上对分布式姿态基准系统进行了静态的试验验证。试验结果表明,分布式姿态基准系统在静态情况下具有较好的精度和可靠性。 |
| 作者： | 吴峻 |
| 专业： | 精密仪器及机械 |
| 导师： | 万德钧 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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