舰载稳定平台高精度姿态测量及跟踪算法研究

发布时间：2021-09-23 15:29

　　在舰载运动平台跟踪测量中,实现光电跟踪系统视轴稳定的首要任务是隔离载体姿态变化对视轴的影响,而隔离载体的运动必须高精度的获取运动平台的姿态信息,因此姿态的获取是隔离载体运动的前提。相对于传统的光学测量与星敏感器测量方法而言,激光陀螺拥有高灵敏度、高精度、大动态范围、不受环境影响等优点,是惯性系统中的理想角速度传感器。利用激光陀螺制成的惯性导航系统可以把陀螺的这些优异特性充分的发挥在运动平台的姿态测量过程当中。论文从激光陀螺的原理及特性出发,对激光陀螺仪的误差项及其成因以及减小测量误差的方法进行了研究,从减小影响最大的误差来源着手,提高了陀螺仪的测角精度。同时对测得数据的跟踪坐标变换算法进行了推导,分析了坐标变换的详细过程并对这个过程中产生的误差进行了分析,得出了在不同俯仰角、方位角下经坐标变换后所计算得到的新的方位角和俯仰角与真实方位角和俯仰角的误差结果。对激光陀螺的主要误差项,包括陀螺仪的零偏、标度因数误差、安装误差、自锁、随机游走误差等,分析了各项误差的产生原因。建立了陀螺仪的误差模型,进一步分析理论了各项误差对陀螺仪测角精度的影响,然后给出了各项误差的标定方法与误差补偿方法。设计... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)四川省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景与意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外发展现状
        1.2.2 国内发展现状
    1.3 课题主要内容
第2章 测量原理与测量方案
    2.1 陀螺仪的比较与选用
        2.1.1 MEMS陀螺仪的原理
        2.1.2 光纤陀螺仪的原理
        2.1.3 激光陀螺仪的原理
    2.2 Sagnac效应原理
    2.3 姿态测量方案
第3章 陀螺仪误差分析与补偿
    3.1 陀螺仪主要误差项
        3.1.1 零偏及其成因
        3.1.2 标度因数误差及其成因
        3.1.3 自锁及其成因
        3.1.4 随机游走误差及其种类
    3.2 误差模型的建立
        3.2.1 零偏对陀螺仪测角误差的影响
        3.2.2 标度因数误差对陀螺仪测角精度的影响
        3.2.3 安装误差角对陀螺仪测角精度的影响
    3.3 误差标定与补偿
        3.3.1 零偏的标定与补偿
        3.3.2 标度因数误差的标定与补偿
第4章 测量系统误差分配
    4.1 坐标变换
    4.2 坐标变换误差分析
第5章 陀螺仪实验
    5.1 陀螺仪单轴实验
        5.1.1 实验测量方案
        5.1.2 数据处理过程原理
        5.1.3 陀螺仪静态情况实验
        5.1.4 陀螺仪动态情况实验
        5.1.5 陀螺仪随机误差分析
    5.2 陀螺仪车载平台实验
        5.2.1 实验目的与内容
        5.2.2 实验方案设计
        5.2.3 实验数据及结论
第6章 结论与展望
    6.1 论文主要工作总结
    6.2 论文的后续工作
参考文献
致谢
个人简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果



本文编号：3405959