捷联惯导系统中石英加速度计温漂补偿研究

【摘要】： 捷联惯性导航系统具有完全自主、不受干扰、实时输出载体姿态、位置、速度等各种导航信息的优点,在军民领域尤其是军用领域得到了各国的普遍重视,广泛应用于各类导弹、卫星发射等场合,因此其精度的高低是一个国家军事实力的重要标志。影响捷联惯导系统精度的因素有很多,如惯性器件的测量精度、姿态解算的算法、信号处理的速度和精度等等。在算法选择和硬件实现速度相同的条件下,惯性器件陀螺和加速度计的误差补偿就显得尤为重要,在影响惯性器件输出精度的诸多要素中,温度是其中最显著也是最常见的因素。本文主要内容就是研究惯性器件石英加速度计的温度漂移误差的补偿,该方法同样适用与惯性器件陀螺的温度漂移误差补偿。 本文的研究工作主要围绕以下几个部分展开: (1)研究石英加速度计对温度的敏感特性以及由温度变化导致的漂移误差,然后提出温度漂移误差补偿模型、拟合方法及补偿的实现思路。 (2)石英加速度计温漂补偿的软硬件实现。首先从整体上介绍了捷联惯性导航系统信号采集处理方案,包括三条主通道和一个数据处理中心,即加速度计数据采集通道、陀螺仪数据采集通道、温度数据采集通道和数字信号处理器。重点讲述其中与石英加速度计温漂补偿相关的一条通道。 (3)利用FPGA设计实现了曼彻斯特码的编码,解决了信号在传输过程中的稳定性问题。