捷联惯导系统在线标定技术研究

发布时间：2024-03-26 23:10

　　随着捷联惯导和标定技术的发展,捷联惯性导航系统分立式标定和系统级标定已经非常成熟,而在线标定尚未形成一种有效的标定方案。本文将以工程应用为背景,通过对船用光纤捷联惯性导航系统进行研究,旨在对捷联惯导系统的在线标定技术展开研究,以期能够实现捷联惯导系统的在线标定,为提高捷联惯导系统的导航精度提供理论基础和方法参考。论文的主要工作如下:第一,研究了分立式标定和系统级标定。首先,介绍了捷联惯导系统的分立式标定,包括分立式标定需要的惯性组件模型,24位置实验和速率实验的原理。然后,介绍了捷联惯导系统的系统级标定,包括系统级标定的误差模型,系统级标定的转位编排原理,并且设计了九位置惯性组件系统级标定的仿真实验,验证了该系统级标定方法的正确性和有效性。最后,比较了各实验室标定方法的优缺点。第二,研究了基于捷联惯导系统在线标定技术和模型预测滤波的原理,提出了一种适用于在线标定的自适应模型预测组合滤波算法,从而达到进一步提高补偿仪表的剩余误差的目的。首先,针对具体应用对象特点设计了在线标定方案,建立了在线标定技术中卡尔曼滤波状态方程和量测方程。然后,利用基于奇异值分解的可观测性分析方法,对不同机动方式...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１单轴旋转系统ＭＫ３９Ｍｏｄ３Ｃ??

Ｓｐｅｒｒｙ公司相继研制出了两种优秀的航海导航系统，分别是采用磁镜偏频激光陀螺??和机械抖动激光陀螺，这两种单轴旋转式系统的问世，大大增加了惯导系统在水中的使??用时间，为旋转式惯导系统的飞速发展与广泛使用奠定了坚实的基础。图１．１和图１．２??为我们展示的是这两种优秀的单轴旋转....

图１．２?ＡＮ／ＷＳＮ－７Ｂ单轴旋转惯导系统??

１９８９年１１月，经过海上实验后，Ｓｐｅｒｒｙ研发的ＭＫ４９型双轴旋转式惯性导航系统被??选为北约组织的标准系统，其定位精度能够达到０．３９ｎｍｉｌｅ／３０ｈ［１４］。在ＭＫ４９的基础上，??公司又研制ＷＳＮ－７Ａ惯导系统，如图１．３所示，该系统仅装备给美国海军，成为水面??战舰....

图１．３?ＡＮ／ＷＳＮ－７Ａ双轴惯导旋转系统??３??

?〇?＊??图１．２?ＡＮ／ＷＳＮ－７Ｂ单轴旋转惯导系统??１９８９年１１月，经过海上实验后，Ｓｐｅｒｒｙ研发的ＭＫ４９型双轴旋转式惯性导航系统被??选为北约组织的标准系统，其定位精度能够达到０．３９ｎｍｉｌｅ／３０ｈ［１４］。在ＭＫ４９的基础上，??公司又研制ＷＳＮ－７Ａ惯导系....

图２．１捷联惯导系统的原理方框图??

转换以及积分后得到载体的速度和位置；陀螺仪输出的是载体相对于惯性空间转动的角??速率，可以实现对姿态矩阵的计算和更新，通过姿态矩阵实现测量值的坐标转换载体姿??态和航向信息的提取。图２．１为捷联ＳＩＮＳ系统方框图。??Ｉ?１??Ｉ?１??ｊ???Ｉ??１?Ｉ沿平台坐标系ｊ???一....

本文编号：3939823