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基于光纤陀螺船用捷联导航系统研究
| 论文题名： | 基于光纤陀螺船用捷联导航系统研究 |
| 关键词： | 船舶导航系统;光纤陀螺;动态误差模型;动态模型;随机漂移误差模型;捷联罗经 |
| 摘要： | 本文对光纤陀螺的数字闭环检测系统实现、动态误差模型、动态模型、随机漂移误差模型进行研究，得出有实用价值的结论，掌握了利用数学模型研究光纤陀螺的设计与改善性能的方法。在此基础上，通过改进系统硬件设计方案与推导捷联罗经系统找北原理，论文对光纤陀螺捷联罗经系统的软硬件进行了设计与实现研究，为基于光纤陀螺的船用捷联系统研究提供了理论依据和实践基础。论文主要包括以下几个方面： 在光纤陀螺及其捷联系统硬件实现方面，完成了基于DSP+FPGA结构的光纤陀螺数字闭环检测系统，光纤捷联罗经的数字信号采集处理系统的方案设计与硬件实现。提出了一种外部中断复用以及扩展通用异步串行口的方法，严格论证了多串口的工作时序，给出了不同环境下的各种解决方案。设计实现了存储器系统、Bootloader系统、系统时序、数据总线、译码以及各种软件模块。为基于光纤陀螺的船用捷联系统硬件实现奠定了基础。 针对利用光纤陀螺的动态误差数学模型进行误差补偿这一问题，提出了一种基于人工神经网络的光纤陀螺动态误差非线性建模方法。与传统的基于线性系统建模理论的回归分析方法作比较，阐述了利用神经网络对复杂非线性系统进行建模与辨识的优越性，通过软件实现了基于神经网络的光纤陀螺动态误差建模，得到了高精度的动态误差非线性模型，为船用捷联导航系统在动念环境下的稳定工作奠定了基础。 论文对光纤陀螺随机漂移模型进行研究，采用在时域上对频域稳定性分析的Allan方差分析法对光纤陀螺随机漂移进行分析。提出了将数字信号处理中加窗函数的方法应用于Allan方差的思想。 结合现有器件的精度水平，在理论分析的基础上，论文还研究光纤陀螺捷联罗经系统的设计与实现。提出了捷联罗经的数学模型，进行了模型误差分析；讨论了捷联罗经的找北工作原理；并对光纤陀螺捷联罗经系统进行了设计；通过仿真实验对光纤陀螺捷联罗经系统性能进行了分析。 |
| 作者： | 李迪 |
| 专业： | 导航、制导与控制 |
| 导师： | 孙尧 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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