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《西北工业大学》 2006年
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机载激光捷联惯导优化算法研究

彭劲松  
【摘要】:自主性、隐蔽性和导航信息的完备性是惯导系统特有的特点,这些特点决定了惯导系统在军事应用中的特殊重要地位,激光捷联惯导系统技术对提高我国武器的精确制导起着至关重要的作用。 为了提高激光捷联惯导系统的整体精度、满足武器平台(飞机)的精确制导,对激光捷联惯导优化算法进行了系统、深入的研究。 主要研究工作集中在算法研究、算法推导及仿真验证等方面,具体有: 1、简述了惯导理论基础。包括界定了一些常用参数、定义,介绍了矢量叉乘、哥氏定理,推导了坐标变换、基本方程,说明了一些符号约定等。 2、对激光捷联惯导算法进行了深入、准确的推导。研究了以下算法:姿态更新计算的四元数算法及等效旋转矢量算法;锥运动环境下等效旋转矢量三子样解、算法漂移及优化算法;速度算法中的划桨效应补偿算法及优化算法;位置算法中的旋转效应补偿算法、涡卷效应补偿算法及优化算法。 3、详细推导并提出了扩展导航参数及大圆航线航迹解算算法,还给出了算法流程图。 4、对激光捷联惯导优化算法及大圆航线航迹规划进行了全数字仿真。 研究过程中主要采用了资料收集、分析、归纳,数学、机理推导,仿真验证等方法。从仿真结果可看出,经过优化算法解算后姿态精度达角分数量级、位置精度达米数量级(1000s)。 本论文研究创新点有: 1、提出了激光捷联惯导系统姿态、速度、位置解算优化算法。 2、提出了扩展导航参数及大圆航线航迹解算算法。 3、编程实现激光捷联惯导优化算法及大圆航线航迹规划全数字仿真。
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