針對MEMS的慣性導航初始對準技術研究.pdf

1、微機電捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)（MEMS-SINS）是集微機械、微電子、半導體、捷聯(lián)慣性導航等先進技術于一身的系統(tǒng)，具有應用廣、成本低、結構簡單、占用空間小等特點，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α＝萋?lián)慣性導航系統(tǒng)技術的關鍵之一是初始對準技術。本文立足于理論算法分析和實際系統(tǒng)應用，針對MEMS慣性器件條件下的初始對準技術展開研究。
　　本文首先研究了捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的基本原理以及系統(tǒng)誤差傳播方程，以及所使用的MEMS慣性器件的工作原理及性能，然后進行了

2、真實數(shù)據(jù)下的仿真實驗，觀察了采用MEMS器件完成自對準、姿態(tài)解算的特點以及誤差傳播特性，得出結論：自對準航向誤差大，姿態(tài)解算誤差積累較快，系統(tǒng)誤差數(shù)值大積累快，無法單獨完成長時導航任務。針對MEMS陀螺不能準確敏感地球角速率、噪聲復雜這一特點，研究了采用磁強計信息輔助MEMS-IMU完成對準的算法。在MEMS粗對準的部分，重點研究了磁強計和加速度計組合的算法，研究了三種不同的粗對準方案，用新的方法推導了三種方案的理論誤差，通過仿真測試和

3、算法分析比較了不同方案的精度以及計算量，選擇出最佳方案作為實際系統(tǒng)的方案。在MEMS精對準研究部分，首先給出了傳統(tǒng)無輔助的方法，接著研究了一種航向誤差輔助對準的方法，將磁強計得到的航向與精對準姿態(tài)矩陣得到的航向做差，將其擴維到系統(tǒng)方程中進行對準，本文提出了一種磁場導航系誤差輔助對準的方法，將磁強計測量的磁場信息在計算導航系的投影和當?shù)卮艌鲂畔⒃趯Ш较档耐队白霾?，將其擴維到系統(tǒng)方程中進行對準。仿真實驗表明，兩種磁強計輔助的方法都有不錯的收