無(wú)陀螺捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)算法研究.pdf

1、隨著國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展,慣性導(dǎo)航技術(shù)日益成熟并得到廣泛深入的應(yīng)用,應(yīng)用領(lǐng)域有航空、航天、航海、導(dǎo)彈、農(nóng)用和車輛等方面。無(wú)陀螺捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱GFSINS)作為慣性導(dǎo)航的一個(gè)重要研究方向,已經(jīng)逐漸引起了人們的重視,它舍棄了陀螺,通過全部加速度計(jì)的空間配置,依靠加速度計(jì)的輸出比力信號(hào)解算出原來(lái)需要陀螺測(cè)量的載體角速度。該系統(tǒng)具有低成本、反應(yīng)快、低功耗、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn),課題中用到的微加速度計(jì)原理簡(jiǎn)單、性能好,應(yīng)用前景廣闊。

2、舍棄了陀螺就避免了陀螺儀無(wú)法適應(yīng)大角度和大角加速度測(cè)量的困難,因此,GFSINS的研究具有非常重要的實(shí)用價(jià)值。
　　 本文首先介紹了硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),硬件系統(tǒng)采用的九加速度計(jì)配置方案同文中提到的其它幾種方案相比,配置更為合理,簡(jiǎn)單實(shí)用。后面涉及到的所有算法都要在這個(gè)硬件平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容包括介紹了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中需要引入坐標(biāo)系的原因及幾種常用的坐標(biāo)系,然后介紹了無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的工作原理和利用加速度計(jì)代替速率陀螺測(cè)量

3、載體角速度的數(shù)學(xué)原理,重點(diǎn)推導(dǎo)了無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的加速度輸出。
　　 角速度解算是研究的重點(diǎn)所在,角速度解算的算法有積分算法和開方算法,文中給出了一種改進(jìn)的新算法,通過對(duì)這種新算法的仿真證明,相對(duì)于積分算法和開方算法來(lái)說,這種新算法可以提高解算的精度,而且具有能避免符號(hào)誤判、解算誤差有界等優(yōu)點(diǎn)。捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的最終目的是得到載體的姿態(tài)、位置等信息以實(shí)現(xiàn)慣性導(dǎo)航,所以得到角速度后,要對(duì)捷聯(lián)矩陣實(shí)時(shí)修正,捷聯(lián)矩陣的修正有很多種方法,