雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)系統(tǒng)調(diào)制方案與對準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)利用以陀螺儀和加速度計為主的慣性測量單元來量測載體相對慣性空間的運(yùn)動，對敏感到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時解算能夠得到該載體所處的位置、姿態(tài)、速度等相關(guān)信息。近幾十年來，慣性技術(shù)發(fā)展迅猛，尤其在軍事技術(shù)領(lǐng)域，憑借其自主性、隱蔽性、實(shí)時性、不受時間和空間等條件所限制等重要特性，受到高度關(guān)注。旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)屬于系統(tǒng)誤差補(bǔ)償?shù)姆懂?，利用轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)周期性轉(zhuǎn)動，使慣性敏感元件誤差調(diào)制成周期性振蕩的形式，使其在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)相互抵消，從而達(dá)到誤差抑制的目

2、的，可顯著提高使用精度。本文在雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析轉(zhuǎn)位方案對誤差調(diào)制效果的影響、測角機(jī)構(gòu)對旋轉(zhuǎn)調(diào)制的影響，以及基于雙軸旋轉(zhuǎn)的初始對準(zhǔn)技術(shù)研究，為進(jìn)一步提高旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度提供理論支持。
　　論文主要工作如下：
　?。?）首先介紹了旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的常用坐標(biāo)系及各坐標(biāo)系相互的轉(zhuǎn)換關(guān)系，在此基礎(chǔ)上給出了雙軸四位置十六次序的轉(zhuǎn)位方案，并給出該雙軸轉(zhuǎn)位方案對誤差調(diào)制效果的仿真曲線，驗(yàn)證了方案的有效性。
　?。?/p>

3、2）其次，在雙軸旋轉(zhuǎn)方案的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究對轉(zhuǎn)位參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計和對誤差效果的分析和補(bǔ)償方法，并對優(yōu)化旋轉(zhuǎn)方案的調(diào)制效果進(jìn)行理論推導(dǎo)與仿真驗(yàn)證。
　?。?）為進(jìn)一步提高導(dǎo)航精度，分析了測角精度對導(dǎo)航解算載體姿態(tài)角的影響，并對測角誤差進(jìn)行建模及補(bǔ)償。針對 IMU輸出和測角元件輸出進(jìn)入姿態(tài)解算模塊的時間不同步的問題，設(shè)計二階保持器來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時同步。
　?。?）最后，針對旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)的問題，提出了一種基于慣性系下粗