捷聯(lián)陀螺羅經(jīng)系統(tǒng)研究.pdf

1、陀螺羅經(jīng)系統(tǒng)是飛機(jī)、船舶等載體上常用的導(dǎo)航設(shè)備，主要分為平臺羅經(jīng)系統(tǒng)以及捷聯(lián)羅經(jīng)系統(tǒng)兩大類。由于機(jī)電陀螺儀是平臺羅經(jīng)系統(tǒng)上主要的組成器件，所以平臺羅經(jīng)的維修成本比較高，同時(shí)系統(tǒng)的可靠性差而且啟動(dòng)的時(shí)間也比較長。隨著光學(xué)陀螺的相繼問世，捷聯(lián)羅經(jīng)系統(tǒng)便得到了持續(xù)的發(fā)展，而且具有動(dòng)態(tài)精度高、穩(wěn)定時(shí)間短、自動(dòng)對準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)。本課題首先研究了捷聯(lián)羅經(jīng)系統(tǒng)系泊環(huán)境下自對準(zhǔn)以及動(dòng)基座環(huán)境下的初始對準(zhǔn)技術(shù)及其離散化算法，然后分析并設(shè)計(jì)了羅經(jīng)狀態(tài)并通過采用慣

2、導(dǎo)系統(tǒng)阻尼方案，以讓捷聯(lián)羅經(jīng)系統(tǒng)適應(yīng)不同的海情。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴作為為載體提供姿態(tài)信息的導(dǎo)航設(shè)備，姿態(tài)更新算法是捷聯(lián)陀螺羅經(jīng)系統(tǒng)中重要的組成部分。本文首先對捷聯(lián)羅經(jīng)系統(tǒng)中常用的姿態(tài)更新算法進(jìn)行了詳細(xì)的研究，主要討論分析了姿態(tài)更新算法中經(jīng)常用到的四元數(shù)法和旋轉(zhuǎn)矢量法，然后針對這兩種姿態(tài)更新算法分別做了仿真研究。⑵由于捷聯(lián)陀螺羅經(jīng)系統(tǒng)的核心部分是羅經(jīng)回路，所以本文首先對于當(dāng)載體處于系泊環(huán)境下的羅經(jīng)回路進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并分

3、別在靜基座和搖擺環(huán)境兩種仿真環(huán)境以及通過采集陀螺數(shù)據(jù)進(jìn)行了離線仿真分析。同時(shí)由于載體的機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)以及載體所處的環(huán)境的影響會使得對準(zhǔn)過程受到很大的影響，在通過分析載體運(yùn)動(dòng)時(shí)對羅經(jīng)對準(zhǔn)過程影響的基礎(chǔ)上，提出了在外速度輔助下的動(dòng)基座對準(zhǔn)算法，最后通過仿真驗(yàn)證了所述方法的有效性以及正確性。⑶捷聯(lián)陀螺羅經(jīng)系統(tǒng)主要工作在羅經(jīng)狀態(tài)，在對羅經(jīng)回路和載體機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析的基礎(chǔ)上給出了羅經(jīng)狀態(tài)下系統(tǒng)中參數(shù)的設(shè)計(jì)原則，并在不同的機(jī)動(dòng)環(huán)境以及通過采集陀螺數(shù)據(jù)進(jìn)行離線

4、仿真分析。另外，為了使捷聯(lián)羅經(jīng)系統(tǒng)適應(yīng)更為復(fù)雜的海情和機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，研究分析了捷聯(lián)羅經(jīng)系統(tǒng)狀態(tài)切換技術(shù)。⑷由于慣導(dǎo)系統(tǒng)阻尼方案能夠適應(yīng)載體不同的機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)并有效地抑制導(dǎo)航誤差，所以本文通過采用慣導(dǎo)的阻尼方案來抑制捷聯(lián)羅經(jīng)系統(tǒng)的導(dǎo)航誤差。首先簡要的介紹了全阻尼網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)的特點(diǎn)給出了阻尼網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)原則，并分析了?=0.5的二階水平阻尼網(wǎng)絡(luò)，然后主要對于方位向存在的地球周期振蕩設(shè)計(jì)了?為0.1、0.2、0.3以及0.4的三階方位阻