高精度激光陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差模型參數(shù)估計(jì)方法研究.pdf

1、慣性器件的溫度漂移誤差和慣導(dǎo)系統(tǒng)的逐次啟動(dòng)漂移誤差是影響高精度慣性導(dǎo)航的重要誤差源。為滿足長航時(shí)長航程航海導(dǎo)航和航空重力測量對(duì)激光陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度需求，需要補(bǔ)償激光陀螺零偏的溫度漂移誤差，補(bǔ)償石英撓性加速度計(jì)標(biāo)度因數(shù)、安裝誤差和零偏的溫度漂移誤差，在線估計(jì)激光陀螺和石英撓性加速度計(jì)零偏的逐次啟動(dòng)漂移誤差，以提高激光陀螺角增量和加速度計(jì)速度增量的測量精度，進(jìn)而滿足高精度慣性導(dǎo)航的要求。
　　論文完成的主要工作和研究成果概述如下：<

2、br>　　1.以地球自轉(zhuǎn)角速率值為約束，提出了基于慣性系解算的激光陀螺零偏參數(shù)多位置估計(jì)算法，克服了傳統(tǒng)的多位置尋北算法需要加速度計(jì)組件提供精確比力測量值和慣性測量設(shè)備提供精密測角信息的不足，在雙軸溫控轉(zhuǎn)臺(tái)無法提供全空間觀測條件下實(shí)現(xiàn)激光陀螺零偏參數(shù)的準(zhǔn)確估計(jì)。通過常溫環(huán)境下三軸精密轉(zhuǎn)臺(tái)的標(biāo)定測試，驗(yàn)證了基于慣性系解算和多位置尋北算法估計(jì)零偏參數(shù)的等價(jià)性。基于雙軸溫控轉(zhuǎn)臺(tái)提供多個(gè)固定溫度點(diǎn)，對(duì)激光陀螺零偏溫度誤差模型參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)級(jí)的分

3、立標(biāo)定，建立了全溫度范圍內(nèi)激光陀螺零偏參數(shù)的三階多項(xiàng)式回歸模型，進(jìn)而滿足了角運(yùn)動(dòng)信息的高精度測量需求。
　　2．以重力值為約束，實(shí)現(xiàn)了基于阻尼最小二乘估計(jì)的石英撓性加速度計(jì)組件線性模型參數(shù)的多位置標(biāo)定算法，克服了轉(zhuǎn)臺(tái)誤差對(duì)加速度計(jì)組件參數(shù)標(biāo)定精度的影響。通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其具有和重力值約束的方程求解算法等價(jià)的參數(shù)估計(jì)精度。以約束四元數(shù)優(yōu)化估計(jì)實(shí)現(xiàn)了激光陀螺組件和加速度計(jì)組件相對(duì)姿態(tài)參數(shù)的標(biāo)定。通過雙軸溫控轉(zhuǎn)臺(tái)提供多個(gè)固定溫度點(diǎn)，

4、對(duì)石英撓性加速度計(jì)組件溫度誤差模型參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)級(jí)分立標(biāo)定，建立了加速度計(jì)組件標(biāo)定參數(shù)的三階多項(xiàng)式回歸模型，進(jìn)而滿足比力信息的高精度測量需求。
　　3.以激光陀螺組件連續(xù)測量的姿態(tài)基準(zhǔn)信息為觀測量，考慮二次平方項(xiàng)的溫度誤差特性，完成了系統(tǒng)冷啟動(dòng)溫變過程中石英撓性加速度計(jì)組件非線性溫度誤差模型參數(shù)的快速標(biāo)定，節(jié)約了標(biāo)定成本，縮短了標(biāo)定時(shí)間。針對(duì)最小二乘算法在估計(jì)加速度計(jì)組件溫度誤差模型參數(shù)上存在的模型誤差過大的局限，提出了基于概率極