旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差分析與轉(zhuǎn)動(dòng)方案研究.pdf

1、捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)將慣性元件直接固聯(lián)于運(yùn)載體，省去了復(fù)雜的機(jī)電式導(dǎo)航平臺(tái)，憑借體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低、可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn)，正在逐步取代平臺(tái)式慣導(dǎo)系統(tǒng)。但由于慣性元件精度和工作環(huán)境的影響，捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航精度相對(duì)較低。為了在現(xiàn)有慣性元件制造水平的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度，采用誤差旋轉(zhuǎn)自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)是一個(gè)行之有效的辦法。本文就是針對(duì)光學(xué)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償技術(shù)展開研究的。本文的主要工作包括以下三部分：
　　(1)

2、在捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，本文首先分析了旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償技術(shù)的誤差抑制機(jī)理，并探討了旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和慣性元件漂移誤差自動(dòng)補(bǔ)償?shù)脑?。隨后建立了旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差模型，推導(dǎo)出系統(tǒng)誤差的解析表達(dá)式。最后分析了各類誤差源（包括刻度因數(shù)誤差、安裝誤差、隨機(jī)漂移誤差、尺寸效應(yīng)誤差等）在旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中的誤差效應(yīng)。
　　(2)旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方案研究。本文首先分析了不同轉(zhuǎn)動(dòng)方式對(duì)系統(tǒng)誤差補(bǔ)償效果的影響，并提出了轉(zhuǎn)動(dòng)方案的

3、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。然后討論了具有可行性的系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)方案，包括單軸二位置轉(zhuǎn)動(dòng)方案、單軸四位置轉(zhuǎn)動(dòng)方案和雙軸八次序轉(zhuǎn)動(dòng)方案，比較了不同轉(zhuǎn)動(dòng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　(3)本文設(shè)計(jì)了數(shù)學(xué)仿真模型，證明了轉(zhuǎn)動(dòng)條件下導(dǎo)航誤差解析表達(dá)式的正確性。設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)，以實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證了旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)于慣性導(dǎo)航精度的改善效果，對(duì)旋轉(zhuǎn)方案進(jìn)行了工程驗(yàn)證。
　　通過本文的理論分析、系統(tǒng)仿真和工程實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明采取旋轉(zhuǎn)IMU的誤差自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)可以有效補(bǔ)償慣性元件漂移