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捷联惯导系统标定与传递对准技术研究

钟圣  
【摘要】:误差标定和传递对准都是捷联惯导系统的关键技术。惯性元件误差约占系统误差的90%左右,因此,惯性元件精度决定着整个捷联惯导系统导航的精度。传递对准的研究也是以误差方程为基础的,因此,标定技术的研究是必要的。越来越多的载体利用已对准的惯导系统进行动基座下的对准,观测信息的增加使得对准效果更好——时间缩短和精度提高。对于高超声速飞行器,为了发挥其速度快、反应时间短的优点,在飞行前对其捷联系统标定和飞行过程中的对准研究是必要的。 论文重点对以下几个方面展开了研究: 由于高超声速飞行器的飞行特点,速度快、加速度大,这就对捷联系统的惯性元件提出了更高的要求,在飞行前必须进行标定。本文对捷联惯导系统的惯性元件进行了多位置标定,然后在此基础上使用RLS滤波进行标定,最后考虑激光陀螺零偏易受温度变化影响,通过温度实验数据,建立了激光陀螺零偏温度模型。 为了展示传递对准的优势,论文建立了捷联系统静基座下初始对准模型。首先详细地推导了误差方程,然后建立粗对准模型及简化后的精对准模型,针对精对准模型,使用改进的Sage-Husa自适应滤波和普通滤波进行对比仿真计算。 在传递对准方面,论文主要从传递对准的匹配方法上进行研究。首先建立了传递对准的系统状态方程,然后根据不同匹配对准方法,分别建立了速度匹配、“速度+姿态”匹配、“速度+角速度”匹配和考虑杆臂效应的速度匹配测量方程。根据飞行特点,在匀速平飞和加速平飞两种运动条件下进行了相应的数值仿真计算。 仿真结果表明论文所建立的模型正确、有效,具有一定的应用价值。


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