捷联惯导系统标定技术研究

发布时间：2017-03-18 06:07

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【摘要】：本课题是以教研室自主研发项目“光纤陀螺捷联惯性导航系统”的研究为背景,主要研究捷联惯性导航系统的测试和标定技术。 捷联惯导系统中的惯性仪表固连在载体上,载体的恶劣动力学环境如过载、冲击、振动以及机动等都会给惯性仪表和捷联惯性导航系统带来动态误差。误差补偿是提高捷联惯导系统导航精度的有效途径,而误差标定则是误差补偿的前提。 捷联惯导系统的标定根据观测量的不同分为分立标定法和系统级标定法。分立标定法是经典的方法,也是目前常用的方法。系统级标定法是从20世纪80年代开始发展起来的方法,代表着标定技术发展的重要方向。但传统的系统级标定方法一般是利用速度误差作为观测量,可观性不好是其最大的缺点,其计算量大,滤波效果有限。 本论文结合工程实践,提出了一种基于高精度多功能三轴转台的捷联惯导系统在线组合标定方法。首先,针对实际系统中所用的光纤陀螺、石英挠性加速度计组件,分别建立了相应的静态误差模型。然后,在线组合标定方法采用递推最小二乘算法对测试数据进行了在线处理,试验步骤简单,提高了标定的自动化水平。 软件仿真和标定实验的结果表明该标定方法在工程上是有效可行的。
【关键词】：光纤陀螺 捷联惯导系统 递推最小二乘法 在线组合标定方法
【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】：2005
【分类号】：V249.32
【目录】：

• 第1章 绪论8-14
• 1．1 光纤陀螺捷联惯性技术的发展状况8-9
• 1．2 捷联惯性导航系统的标定技术9-13
• 1．2．1 惯性仪表误差补偿技术9-11
• 1．2．2 惯性仪表误差标定技术11-12
• 1．2．3 在线组合标定技术12-13
• 1．3 课题研究的意义及主要工作13-14
• 第2章 光纤陀螺捷联惯导系统的误差分析14-33
• 2．1 引言14
• 2．2 捷联惯性导航系统概述14-17
• 2．2．1 坐标系介绍14-15
• 2．2．2 捷联惯性导航系统基本原理15-17
• 2．3 捷联惯性导航系统的误差方程17-26
• 2．3．1 平台误差角方程17-18
• 2．3．2 速度误差方程18-19
• 2．3．3 位置误差方程19
• 2．3．4 静基座下系统误差状态方程19-20
• 2．3．5 捷联惯性导航系统的误差特性分析20-26
• 2．4 惯性仪表的误差建模26-32
• 2．4．1 惯性测量元件的误差28-31
• 2．4．2 光纤陀螺输出误差模型31-32
• 2．4．3 石英挠性加速度计输出误差模型32
• 2．5 本章小结32-33
• 第3章 光纤陀螺捷联惯导系统的标定测试33-56
• 3．1 引言33
• 3．2 光纤陀螺测试33-43
• 3．2．1 惯性仪表测试技术概述33-36
• 3．2．2 光纤陀螺的主要性能指标36-37
• 3．2．3 光纤陀螺性能指标的测试及计算方法37-43
• 3．3 捷联惯导系统的标定43-55
• 3．3．1 分立标定方法45-46
• 3．3．2 捷联组合的三轴转台测试法46-54
• 3．3．3 系统级标定方法54-55
• 3．4 本章小结55-56
• 第4章 在线组合标定技术56-70
• 4．1 引言56
• 4．2 在线组合标定技术基本原理56-57
• 4．3 在线组合标定系统结构57-59
• 4．4 在线组合标定系统模块算法设计59-66
• 4．5 标定方案设计66-69
• 4．5．1 标定方案设计原则66-68
• 4．5．2 陀螺仪组件的标定步骤68-69
• 4．5．3 加速度计组件的标定步骤69
• 4．6 本章小结69-70
• 第5章 在线组合标定仿真及实验验证70-79
• 5．1 引言70
• 5．2 标定仿真测试软件设计70-73
• 5．3 仿真结果分析73-75
• 5．4 在线组合标定结果分析75-78
• 5．5 本章小结78-79
• 结论79-80
• 参考文献80-82
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果82-83
• 致谢83

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 胡志洁;张志文;;PSoC在光纤陀螺脉冲输出采集中的应用[J];电子设计工程;2011年02期

2 张志文;赵浩;;惯导组件的脉冲输出测控系统[J];西安工业大学学报;2009年05期

3 张志文;庞新洁;;惯导组件的计算机检测系统[J];西安工业大学学报;2011年02期

4 张志文;胡志洁;;PSoC的多路陀螺输出脉冲计数系统设计[J];西安工业大学学报;2011年03期

5 马学文;刘洁瑜;张志警;;光纤捷联惯导系统快速标定方法[J];现代防御技术;2011年06期

6 杨国梁;王玮;徐烨烽;冯培德;;旋转调制式激光捷联惯导安装误差分析与标定[J];仪器仪表学报;2011年02期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 赵桂玲;船用光纤捷联惯导系统标定与海上对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 徐博;舰船高精度光纤捷联惯性导航系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

3 杨金显;微惯性测量系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

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中国硕士学位论文全文数据库 前10条

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2 李园晴;悬丝支承加速度计温度误差建模及补偿研究[D];上海交通大学;2011年

3 梁勇;基于MEMS的航姿系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2011年

4 罗超;FOG捷联惯导系统标定和误差补偿技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

5 太松月;光纤陀螺捷联惯性导航系统标定测试技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年

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7 郭永刚;减振器变形条件下机抖激光陀螺捷联惯导系统标定方法的优化研究[D];国防科学技术大学;2006年

8 高健;基于ARM处理器的捷联系统研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

9 徐良臣;SINS/GPS组合导航系统研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

10 陈宝毅;MEMS惯性器件的数据采集与误差分析技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

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本文编号：254041