捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)自主對(duì)準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是慣性導(dǎo)航領(lǐng)域中一種新的研究方向及發(fā)展趨勢(shì)，具有可靠性和可維護(hù)性強(qiáng)、能夠提供更多的導(dǎo)航信息、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入導(dǎo)航之前需要進(jìn)行初始對(duì)準(zhǔn)，初始對(duì)準(zhǔn)中不依賴外界輔助設(shè)備的自主對(duì)準(zhǔn)方式以其自主性好、隱蔽性強(qiáng)及機(jī)械復(fù)雜度低等特征逐漸突顯出來(lái)。本文根據(jù)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本原理，針對(duì)自主對(duì)準(zhǔn)的不同階段，提出了靜基座條件下不同的自主對(duì)準(zhǔn)方法，仿真驗(yàn)證了各方法的適用范圍及優(yōu)劣。
　　捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)自主對(duì)準(zhǔn)的目的在于數(shù)學(xué)平臺(tái)

2、的建立及載體初始信息的確定。對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中，不可避免地引入多種誤差，這些誤差對(duì)對(duì)準(zhǔn)精度及對(duì)準(zhǔn)時(shí)間的影響是未知的，故對(duì)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中的誤差項(xiàng)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并建立了系統(tǒng)的誤差方程。導(dǎo)航解算是初始對(duì)準(zhǔn)的關(guān)鍵步驟，其準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到對(duì)準(zhǔn)的精度，本文對(duì)導(dǎo)航解算進(jìn)行了仿真實(shí)現(xiàn)。
　　自主對(duì)準(zhǔn)過(guò)程一般分為粗對(duì)準(zhǔn)和精對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)階段。在粗對(duì)準(zhǔn)階段，常規(guī)解析粗對(duì)準(zhǔn)精度較低，采用了一種改進(jìn)的解析粗對(duì)準(zhǔn)方法，仿真驗(yàn)證了該方法的有效性。在精對(duì)準(zhǔn)階段，假設(shè)粗

3、對(duì)準(zhǔn)結(jié)束后的失準(zhǔn)角為小角度，針對(duì)速度誤差作為觀測(cè)量時(shí)可觀測(cè)性較差的問(wèn)題，采用陀螺角速度誤差作為擴(kuò)展觀測(cè)量，在狀態(tài)方程不變的條件下，建立了相應(yīng)的量測(cè)方程，并進(jìn)行了仿真實(shí)現(xiàn)。當(dāng)粗對(duì)準(zhǔn)得到的失準(zhǔn)角為大角度或不便進(jìn)行粗對(duì)準(zhǔn)時(shí)，需要考慮大失準(zhǔn)角情況下的精準(zhǔn)。本文重點(diǎn)討論了方位大失準(zhǔn)角情況，確定了非線性自主對(duì)準(zhǔn)方法，研究了KF、EKF、UKF濾波算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，推導(dǎo)了狀態(tài)方程及量測(cè)方程，在此基礎(chǔ)上仿真實(shí)現(xiàn)了三種濾波算法的比對(duì)，結(jié)果表明方位大失準(zhǔn)角情