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原文传递捷联惯性系统初始对准研究

论文题名：	捷联惯性系统初始对准研究
关键词：	船舶导航;捷联惯导;仪表测试;初始对准
摘要：	实现捷联惯性系统对准的常用方法是采用Kalman滤波技术。然而,Kalman滤波要求准确的系统模型、确定的噪声统计特性。对于实际应用的惯性设备而言,由于工作环境、惯性仪表的物理特性、电子伺服回路噪声、传输过程的信号畸变等因为,误差特性会发生变化。因此,实际捷联惯性系统未必满足Kalman滤波条件。为克服Kalman滤波的局限性,本文引入了H∞滤波技术。另外,采用传递对准的方法,不可避免地存在着甲板挠曲变形,惯性测量组件(IMU)安装误差角的影响。为尽可能地减小这些因素的干扰,本文对甲板变形及IMU安装误差角进行建模,并采用扩展状态滤波器及速度加姿态角组合匹配方法,实现了捷联系统的快速初始对准。本文主要包含以下四方面的内容：　　 ⑴捷联惯性系统的机械编排。主要介绍惯性系统的姿态解算,速度、位置更新方法。　　 ⑵Kalman滤波在捷联惯性系统中的应用。简要介绍Kalman滤波原理、公式,捷联系统误差模型；并在开环和闭环下分别作了速度匹配模型的仿真研究。　　 ⑶H∞滤波在捷联惯性系统中的应用。扼要介绍H∞滤波理论知识,并给出了其算法公式；在白噪声和有色噪声下作了H∞滤波和Kalman滤波仿真对比。Kalman滤波对白噪声有较好的滤波效果,而H∞滤波对有色噪声有较强的抑制能力。　　 ⑷速度加姿态角组合匹配传递对准方法。针对船体甲板挠曲变形、IMU安装误差,建立速度加姿态角传递对准模型。在舰船有摇摆的情况下,可以有效估计IMU安装误差角和甲板挠曲变形,获得了预期的效果。
作者：	黄华
专业：	精密仪器及机械
导师：	程向红
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2004
正文语种：	中文