基于船用光纤陀螺捷联系统的传递对准技术研究

发布时间：2017-04-18 14:06

  本文关键词：基于船用光纤陀螺捷联系统的传递对准技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 传递对准实际上是一种动基座对准,它利用精度较高的主惯导系统来校准未对准好的子惯导系统。传递对准技术的提出最初是为了应用于机载导弹的快速对准,后来又引入到舰载设备初始对准领域。舰载捷联惯导系统传递对准除了具有动基座对准的一般规律外,还具有自身的一些特点和性质。本文主要围绕这些特点和性质进行传递对准的研究。 首先,给出了捷联惯导系统动基座速度误差方程、位置误差方程、姿态误差方程和陀螺加速度计的误差模型,并且推导了速度匹配、角速度匹配、速度加角速度匹配三种传递对准匹配方法的误差模型。论文针对速度匹配、角速度匹配、速度加角速度匹配进行了仿真分析,仿真结果表明,在舰船的传递对准过程中,总体比较应用速度加角速度匹配方法效果比较好,估计失准角速度快,精度高,受到船体的挠曲变形、杆臂效应以及摇摆幅度和运动状态影响小;当存在大幅度摇摆时也可以选择角速度匹配方法,而速度匹配方法可以用来快速估计水平失准角。 其次,根据以往的匹配方法中通常水平失准角估计精度高、对准时间快而方位失准角估计总不理想的情况,提出了一种基于惯性测量器件量测量求解方位失准角的匹配方法。针对这种匹配方法,将水平失准角信息当作已知量进行计算,进行了理论推导,并且对仿真结果进行了分析,结果表明,只要存在小幅度摇摆该方法即可行,利用这种方位对准方法估计方位失准角精度高,并且受到的挠曲变形和摇摆幅度等影响均不大。 最后,设计了速度匹配传递对准方法半实物仿真试验,主要进行了实验室三轴转台、车载和江上试验三次试验,根据试验数据分析可以看出,试验取得了比较满意的效果。
【关键词】：舰载传递对准 匹配方法对比 方位对准 半实物试验
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U666.12
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 捷联惯导系统10-11
• 1.2 捷联惯导系统初始对准11-12
• 1.3 捷联惯导传递对准技术12-13
• 1.4 舰载捷联惯导系统传递对准特点13-14
• 1.5 国内外研究现状14-16
• 1.6 论文的主要工作16-17
• 第2章 捷联惯导系统误差模型分析17-29
• 2.1 惯导系统的基本方程17-19
• 2.2 捷联惯导系统动态误差方程的推导19-25
• 2.2.1 速度误差方程19-21
• 2.2.2 位置误差方程21-22
• 2.2.3 姿态误差方程22-24
• 2.2.4 陀螺和加速度计误差模型24
• 2.2.5 捷联惯导系统的状态方程24-25
• 2.3 卡尔曼滤波理论25-28
• 2.3.1 连续系统离散化26
• 2.3.2 离散型卡尔曼滤波基本方程26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 舰船捷联系统传递对准技术研究29-62
• 3.1 船用捷联惯导系统传递对准基本原理29-31
• 3.2 舰船杆臂效应与挠曲变形模型31-35
• 3.2.1 杆臂效应原理31-34
• 3.2.2 挠曲变形的动态模型34-35
• 3.3 速度匹配传递对准35-38
• 3.3.1 速度匹配传递对准原理35-36
• 3.3.2 速度匹配卡尔曼滤波器设计36-38
• 3.4 角速度匹配传递对准38-41
• 3.4.1 角速度匹配传递对准原理38-39
• 3.4.2 角速度匹配卡尔曼滤波器设计39-41
• 3.5 速度加角速度匹配方法41-49
• 3.5.1 主子惯导的速度微分差方程41-44
• 3.5.2 相对姿态误差微分方程44-46
• 3.5.3 速度加角速度卡尔曼滤波器设计46-49
• 3.6 仿真结果及分析49-61
• 3.6.1 仿真条件49-50
• 3.6.2 速度匹配仿真50-54
• 3.6.3 角速度匹配仿真54-57
• 3.6.4 速度加角速度匹配仿真57-61
• 3.7 本章小结61-62
• 第4章 船舶方位对准方法研究62-71
• 4.1 方位对准方法理论推导62-65
• 4.2 仿真分析与结果65-70
• 4.2.1 仿真条件65-66
• 4.2.2 仿真结果分析66-70
• 4.3 本章小结70-71
• 第5章 半实物仿真试验71-80
• 5.1 三轴转台半实物仿真试验71-73
• 5.2 车载试验73-76
• 5.3 江上试验76-79
• 5.4 本章小结79-80
• 结论80-82
• 参考文献82-86
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果86-87
• 致谢87

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张义;舰船捷联惯性系统初始对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 吕玉红;船用捷联系统传递对准方法及实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 王武剑;船用光纤捷联系统传递对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

3 刘彬;光纤捷联惯导系统传递对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

4 王孔奋;舰载机捷联惯导系统传递对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

  本文关键词：基于船用光纤陀螺捷联系统的传递对准技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：315042