船用捷聯(lián)系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)方法及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、傳遞對(duì)準(zhǔn)是一種快速的動(dòng)基座初始對(duì)準(zhǔn)，利用高精度的主慣導(dǎo)來(lái)對(duì)準(zhǔn)子慣導(dǎo)，在機(jī)載武器和各種導(dǎo)彈中的技術(shù)比較成熟，但在船用方面的研究主要處于理論階段，尚有許多待解決的問(wèn)題，本文根據(jù)船用慣導(dǎo)特點(diǎn)和基座運(yùn)動(dòng)規(guī)律，開展船用慣導(dǎo)傳遞對(duì)準(zhǔn)的研究。
　　 首先，從誤差傳播機(jī)理出發(fā)，推導(dǎo)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)的慣導(dǎo)基本方程、速度誤差方程、位置誤差方程、姿態(tài)誤差方程和慣性器件的誤差模型，并詳細(xì)介紹了卡爾曼濾波和擴(kuò)展卡爾曼濾波。以小角度的失準(zhǔn)角和小角度的安裝誤

2、差角作為研究對(duì)象，詳細(xì)推導(dǎo)了速度匹配、姿態(tài)匹配、速度加姿態(tài)匹配三種傳遞對(duì)準(zhǔn)匹配方法的濾波模型，分別在搖擺狀態(tài)和勻速直航狀態(tài)兩種典型運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行仿真分析，對(duì)比三種匹配方法的對(duì)準(zhǔn)效果，仿真實(shí)驗(yàn)證明速度加姿態(tài)匹配的對(duì)準(zhǔn)精度最好且對(duì)準(zhǔn)速度最快。
　　 之后，研究了桿臂效應(yīng)和船體變形的原理，從實(shí)際技術(shù)可行性和有效性出發(fā)，研究介紹了船體變形的光學(xué)測(cè)量方法。分別以速度匹配和速度加姿態(tài)匹配為例，對(duì)桿臂效應(yīng)和撓曲變形進(jìn)行了建模補(bǔ)償。對(duì)主慣導(dǎo)的速

3、度誤差和主慣導(dǎo)姿態(tài)誤差對(duì)傳遞對(duì)準(zhǔn)速度加姿態(tài)匹配對(duì)準(zhǔn)的影響進(jìn)行了仿真研究，仿真實(shí)驗(yàn)證明主慣導(dǎo)姿態(tài)誤差對(duì)速度加姿態(tài)匹配對(duì)準(zhǔn)的影響比較嚴(yán)重，主慣導(dǎo)姿態(tài)誤差達(dá)到0.001rad時(shí)失準(zhǔn)角的估計(jì)就已經(jīng)失真。
　　 最后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備條件和自研光纖捷聯(lián)慣性系統(tǒng)的綜合性能，設(shè)計(jì)了速度匹配、姿態(tài)匹配和速度加姿態(tài)匹配三種匹配方法的半實(shí)物驗(yàn)證試驗(yàn)，分別進(jìn)行了搖擺實(shí)驗(yàn)、江上系泊實(shí)驗(yàn)和江上勻速直航實(shí)驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以看出，速度加姿態(tài)匹配每組