捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)動(dòng)基座初始對準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、目前，捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用于實(shí)際導(dǎo)航任務(wù)中，初始對準(zhǔn)是捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)正常工作的前提，其精度直接影響捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度，由于實(shí)際環(huán)境的復(fù)雜，載體在初始對準(zhǔn)過程中難以保持靜止，因而動(dòng)基座初始對準(zhǔn)技術(shù)具有重要的研究價(jià)值。本文針對捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)典型的初始對準(zhǔn)方法進(jìn)行了較為細(xì)致的分析和研究，通過仿真和實(shí)測實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，全面的比較了幾種初始對準(zhǔn)方法在不同環(huán)境中的適應(yīng)性，檢驗(yàn)動(dòng)基座初始對準(zhǔn)方法的性能。
　　(1)分析了捷聯(lián)慣性導(dǎo)航

2、系統(tǒng)工作原理，詳細(xì)推導(dǎo)了捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)誤差方程，并將其應(yīng)用于后續(xù)的卡爾曼濾波模型的建立，同時(shí)通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了初始對準(zhǔn)誤差對捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的影響。
　　(2)系統(tǒng)地研究了捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)粗對準(zhǔn)的方法，分析了解析式粗對準(zhǔn)方法、水平調(diào)平+方位估算粗對準(zhǔn)方法、慣性系粗對準(zhǔn)方法的對準(zhǔn)原理，通過仿真模擬了不同的環(huán)境進(jìn)行研究，比較了幾種粗對準(zhǔn)方法的環(huán)境適應(yīng)性和性能，為動(dòng)基座粗對準(zhǔn)方案的確定提供依據(jù)。
　　(3)細(xì)致地研究了捷聯(lián)慣性導(dǎo)

3、航系統(tǒng)的精對準(zhǔn)的方法，分別研究了羅經(jīng)對準(zhǔn)和卡爾曼濾波精對準(zhǔn)方法，詳細(xì)分析了兩種精對準(zhǔn)方法的對準(zhǔn)原理，通過仿真比較兩種精對準(zhǔn)方法在不同環(huán)境中的精對準(zhǔn)效果，結(jié)合對捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)粗對準(zhǔn)方法的研究，確定出完整的初始對準(zhǔn)方案。
　　(4)利用實(shí)驗(yàn)室的激光捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)搭建實(shí)驗(yàn)測試環(huán)境，以實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)載體靜止?fàn)顟B(tài)的初始對準(zhǔn)結(jié)果作為參考，完成了動(dòng)基座初始對準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，利用兩種動(dòng)基座初始對準(zhǔn)方法進(jìn)行初始對準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種對準(zhǔn)方

4、法都可以用于實(shí)際的動(dòng)基座初始對準(zhǔn)，由于引入了速度觀測信息，卡爾曼濾波方法在對準(zhǔn)時(shí)間和精度上都要優(yōu)于羅經(jīng)對準(zhǔn)。羅經(jīng)對準(zhǔn)對載體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的跟蹤性能較差，靜止后可以使方位角誤差達(dá)到0.3°以內(nèi)，而卡爾曼濾波能夠準(zhǔn)確跟蹤載體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，穩(wěn)態(tài)精度則可以達(dá)到0.2°以內(nèi)。
　　本文對捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的初始對準(zhǔn)方法進(jìn)行了全面系統(tǒng)的比較分析，通過仿真實(shí)驗(yàn)和動(dòng)基座初始對準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)在理論和實(shí)際中比較了不同對準(zhǔn)方法的性能，以期能為工程實(shí)踐中的初始對準(zhǔn)方案