高精度捷聯(lián)慣導系統(tǒng)空中對準技術研究.pdf

1、在戰(zhàn)術應用領域，越來越多的制導武器選擇了高可靠性、低成本的捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)。為了提高作戰(zhàn)靈活性，大量的制導武器開始使用飛機作為發(fā)射平臺。制導武器的核心導航設備--慣性導航系統(tǒng)在工作前必須進行初始對準，因此捷聯(lián)慣導系統(tǒng)在載機飛行過程中的初始對準成為了慣性導航技術領域的重要課題。本文主要針對高精度捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的空中動基座對準技術進行了研究。
　　 在捷聯(lián)慣導系統(tǒng)力學編排的基礎上，綜合考慮主、從慣導系統(tǒng)工作環(huán)境中的儀表誤差、撓曲運動、

2、安裝偏差、桿臂效應等因素，完成了捷聯(lián)慣導空中動基座對準誤差方程的建模；并以激光捷聯(lián)慣導系統(tǒng)和光纖捷聯(lián)慣導系統(tǒng)為研究對象，就這兩類捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的空中動基座對準方法展開了研究。
　　 環(huán)形激光陀螺有良好的標度因數(shù)穩(wěn)定性和線性度，對加速度不敏感、啟動時間短、穩(wěn)定性好、逐次啟動重復性好，因此激光捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的初始對準主要是對三個失調(diào)角進行估計，而不考慮陀螺漂移和標定因數(shù)問題。本文使用“位置匹配”和“速度匹配”方案，對激光捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的動

3、基座對準方法進行了研究和討論，并通過數(shù)學仿真對理論分析結(jié)果進行了驗證。仿真結(jié)果表明，“速度匹配”方案具有對準時間短和對載機機動強度要求低的特點，相比之下是激光捷聯(lián)慣導比較理想的空中動基座對準方案。
　　 光纖陀螺在精度和成本上的潛在優(yōu)勢，決定了光纖陀螺在慣性技術領域的重要地位。目前，光纖陀螺在漂移穩(wěn)定性方面，相比激光陀螺而言存在一定差距，特別在溫度變化條件下表現(xiàn)得更為突出，因此光纖捷聯(lián)慣導系統(tǒng)在空中動基座對準過程中必須考慮陀螺的

4、測漂問題。受機翼撓曲運動、慣性儀表噪聲等各種因素的影響，傳統(tǒng)的“位置匹配”、“速度匹配”算法均難以實現(xiàn)對失調(diào)角和陀螺漂移的同時估計。為此，本文提出了一種新的傳遞對準方案--“分段式速度匹配傳遞對準方案”，采用兩段有一定夾角的水平勻速直飛航線實現(xiàn)了三個失調(diào)角和兩個水平陀螺漂移的測量，并用第三段平飛航線完成了方位陀螺的測漂。數(shù)學仿真結(jié)果表明，該方法實用可靠，可以在9分鐘內(nèi)完成對準，并能實現(xiàn)1.5 nmile/hr臟的導航精度，是一種理想的光