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捷联式惯导系统误差标定方法研究

刘晓庆  
【摘要】: 光纤陀螺捷联惯导系统由于具有结构简单、无运动部件、动态范围宽等特点,在导航领域里深受关注,并且发展迅速。光纤陀螺捷联惯导系统研发的关键技术在于惯性仪表技术、初始对准技术以及惯性测量组件的测试与误差补偿技术。本课题以自主研发光纤陀螺捷联惯导系统的研发项目为背景,对光纤陀螺捷联惯导系统的标定测试技术进行了深入研究,并进行了大量实验,取得了良好的效果。 论文对以往的标定方法进行了总结,标定技术主要是对SINS的惯性敏感元件加速度计和光纤陀螺仪的基本误差模型参数进行确定。对加速度计和光纤陀螺仪分别建立了静态误差模型,然后基于三轴惯导测试转台利用速率试验、24位置试验、零位修正试验来对误差模型系数进行精确的辨识。 从抑制光纤陀螺随机噪声的角度出发,将小波理论与传统的静态标定方法相结合即利用小波分析法对光纤陀螺系统标定的测试数据进行滤波处理,改善了静态误差标定过程中的零位修正试验结果。 根据惯性测量组件的物理模型重新推导了光纤陀螺的误差数学模型,在以往所采用的开环标定方法基础上提出了闭环迭代标定方法。将光纤陀螺误差参数的确定放到系统的工作状态下进行。在系统的初始对准过程中解算光纤陀螺的零位漂移,在系统的导航工作状态下进行标度因数和安装误差的迭代解算。根据高精度三轴转台提供的功能和串口协议,设计了自动闭环标定测试系统,实现了标定自动化。


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