光學(xué)陀螺捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)研究.pdf

1、捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)將慣性測量單元(陀螺儀和加速度計(jì))直接固連于載體，簡化了系統(tǒng)硬件，提高了系統(tǒng)的可靠性，其憑借體積小、成本低、易維護(hù)、綜合能力強(qiáng)等諸多的突出優(yōu)點(diǎn)，幾乎已經(jīng)取代了平臺(tái)式慣導(dǎo)系統(tǒng)。而隨著國內(nèi)光學(xué)、測控等技術(shù)的進(jìn)一步提高，以光學(xué)陀螺為核心構(gòu)件的捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在慣性技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中正發(fā)揮越來越重要的作用。
　　 受慣性器件精度和慣性測量組件工作環(huán)境的影響，捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度低于傳統(tǒng)的平臺(tái)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度。且由于慣性敏感器

2、件的誤差是捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的最主要的誤差源，因此能否有效地抑制慣性敏感器件的誤差成為提高捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)精度的關(guān)鍵之一。
　　 兩條措施可以提高捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度：一條是設(shè)計(jì)和制造出更高精度的慣性元件；另一條，就是采用系統(tǒng)技術(shù)。相對(duì)于通過提高慣性敏感器件精度來提高系統(tǒng)精度所付出的昂貴代價(jià)，采用系統(tǒng)技術(shù)具有易實(shí)現(xiàn)、成本低等優(yōu)勢。其中，旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)就是一種慣性測量單元自校正的系統(tǒng)技術(shù)。
　　 本文以提高光學(xué)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)精度為

3、目的，首先分析旋轉(zhuǎn)調(diào)制捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本原理，并推導(dǎo)和分析旋轉(zhuǎn)調(diào)制條件下陀螺漂移、標(biāo)度因數(shù)和安裝誤差的誤差效應(yīng)；剖析旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差特性，推導(dǎo)陀螺漂移和標(biāo)度因數(shù)誤差條件下系統(tǒng)的誤差解析式，在此基礎(chǔ)上提出一種確定旋轉(zhuǎn)角速率的方法，通過系統(tǒng)仿真驗(yàn)證該方法的可行性；總結(jié)合理的旋轉(zhuǎn)方案需要滿足的三個(gè)條件，分析三種單軸旋轉(zhuǎn)方案，設(shè)計(jì)一種新的合理的單軸旋轉(zhuǎn)方案，綜合比較各種方案的抑制效果，并通過系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了該方案的有效性；最后設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)臺(tái)驗(yàn)證