基于光纖陀螺儀的捷聯(lián)航姿系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、捷聯(lián)式慣性系統(tǒng)是一種新型的慣性系統(tǒng)，由于其中省去了機(jī)電式實(shí)體工作平臺，其體積、重量和成本都比平臺式慣性系統(tǒng)大為降低，而可靠性則大為提高，在維護(hù)使用上也帶來了很多方便。因此，世界上各先進(jìn)國家都普遍重視對它的研究和發(fā)展，目前，它已經(jīng)成為慣性技術(shù)領(lǐng)域中一個重要的發(fā)展方向。捷聯(lián)式航姿基準(zhǔn)系統(tǒng)是捷聯(lián)式慣性系統(tǒng)的重要分支。光纖陀螺儀是一種應(yīng)用Sagnac效應(yīng)來敏感角速率的新型傳感器，由于其固有的諸多優(yōu)勢而備受慣性界的關(guān)注，并且在國外已經(jīng)得到非常廣泛

2、的應(yīng)用。我國慣性技術(shù)由于與國際水平相差較大。因此，開展基于光纖陀螺儀的捷聯(lián)航姿基準(zhǔn)系統(tǒng)的研制，具有重要的理論意義和工程實(shí)用價值。
　　 本文研究的主要目的是建立一個由光纖陀螺儀組成的光纖捷聯(lián)航姿系統(tǒng)，并針對陀螺儀的選型、系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和新算法在初始對準(zhǔn)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。研究的主要內(nèi)容集中在以下幾個方面：
　　 1.討論了光纖捷聯(lián)航姿基準(zhǔn)系統(tǒng)的總體方案，包括算法組成、硬件組成和工作原理。
　　 2.在對國內(nèi)兩種不

3、同型號的干涉型光纖陀螺儀進(jìn)行實(shí)際測試的基礎(chǔ)上，結(jié)合光纖陀螺儀在捷聯(lián)式系統(tǒng)中的應(yīng)用，對部分性能指標(biāo)及可比性問題進(jìn)行了分析和討論。
　　 3.由于捷聯(lián)系統(tǒng)是以計算機(jī)中的“數(shù)學(xué)平臺”代替平臺系統(tǒng)中的機(jī)電實(shí)體平臺，所以捷聯(lián)計算機(jī)系統(tǒng)是整個捷聯(lián)系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵。采用目前工業(yè)系統(tǒng)中較為流行的嵌入式的設(shè)計方式，完成了光纖捷聯(lián)航姿系統(tǒng)的導(dǎo)航計算機(jī)、光纖陀螺儀和加速度計數(shù)據(jù)采集線路、內(nèi)外部數(shù)據(jù)通訊及時鐘線路的設(shè)計與配置。
　　 4.卡爾曼

4、濾波是目前捷聯(lián)慣性系統(tǒng)常用的對系統(tǒng)誤差進(jìn)行估計補(bǔ)償?shù)挠行Х椒?，本文對卡爾曼濾波理論以及在捷聯(lián)慣性系統(tǒng)應(yīng)用中的有關(guān)問題進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并將該理論應(yīng)用于捷聯(lián)航姿系統(tǒng)的初始對準(zhǔn)和在線校正之中。
　　 5.初始對準(zhǔn)問題是捷聯(lián)系統(tǒng)中基本而核心的問題。支持向量機(jī)是一種新型的算法。本文探討了這種算法在捷聯(lián)航姿系統(tǒng)的初始對準(zhǔn)之中應(yīng)用的可行性，對對準(zhǔn)功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了仿真研究，并將仿真同常用的卡爾曼濾波方法進(jìn)行了比較。
　　 6.研制出一套