动力调谐陀螺仪漂移测试与建模研究

摘要

陀螺仪是飞机、导弹、舰船等运载体的控制系统及惯性导航系统不可缺少的重要元件.随着航海、航空和宇宙航行事业的发展,对运载体的控制和导航精度的要求越来越高.由于陀螺的误差常常是整个控制和导航系统的重要误差源,所以,对陀螺仪的测试及补偿技术的研究具有越来越重要的意义和作用.动力调谐陀螺仪具有结构简单、可靠性高、制造成本低、体积小、寿命长、精度较高等优点,是陀螺仪技术上的重大革命和突破,曾一度风靡全球.在目前乃至今后较长的一段时间内,动力调谐陀螺仪仍会广泛用于导弹、航空、航天、航海、大地测量和石油钻井等领域,作为指导、导航与定位等用途.动力调谐陀螺仪的漂移误差是以其构成的平台罗经系统的主要误差源.提高平台罗经精度的有效方法之一是提高陀螺仪的精度,在此过程中陀螺仪的漂移测试、漂移误差模型的建立及误差补偿起着十分重要的作用.本文主要讨论了动力调谐陀螺仪的误差产生的原因,测试系统的组成及各主要部分的设计原理,分析了陀螺仪的常值漂移、随机漂移和斜漂移的测试方法并分别建立了动调陀螺的漂移误差模型,其间含有直观的原理图、流程图、翔实的数据信息及仿真图像等.近年来,国内

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第1章绪论

1.1概述

1.2动力调谐陀螺仪综述

1.2.1动力调谐陀螺仪的特点

1.2.2动力调谐陀螺仪的结构

1.2.3动力调谐陀螺仪的误差分析

1.3动力调谐陀螺仪的测试与试验

1.3.1试验的目的和项目：

1.3.2陀螺的漂移测试

1.4论文的主要研究内容

第2章陀螺漂移测试系统的研制

2.1引言

2.2陀螺仪测试的重要意义

2.2.1陀螺仪漂移对惯导系统的影响

2.2.2陀螺仪测试的重要性

2.3力反馈回路的设计

2.3.1力反馈回路原理

2.3.2力反馈回路的设计指标

2.3.3力反馈回路的设计方案

2.4陀螺驱动电机三相电源设计

2.4.1动力调谐

2.4.2硬件部分

2.4.3软件部分

2.5温度控制电路设计

2.5.1台体温控设计与实现

2.5.2陀螺仪温控设计与实现

2.6信号器激磁电源

2.7计算机

2.8本章小结

第3章动力调谐陀螺仪常值漂移测试及建模研究

3.1引言

3.2陀螺仪常值漂移测试与建模

3.2.1陀螺仪常值漂移测试方法

3.2.2陀螺仪的漂移率

3.2.3陀螺仪常值漂移的数学建模

3.3 INS系统中的陀螺常值漂移

3.3.1陀螺漂移初始测量的原理

3.3.2 INS中陀螺漂移的初始测量

3.3.3陀螺漂移的计算

3.3.4仿真

3.3.5航向效应对陀螺漂移测量结果的影响

3.3.6陀螺常值漂移引起的系统误差

3.4本章小结

第4章动力调谐陀螺仪随机漂移测试及建模研究

4.1引言

4.2陀螺仪在固定位置下的长时间随机漂移测试

4.3非平稳的随机游动和斜坡趋势

4.3.1时间序列模型

4.3.2随机游动

4.3.3随机游动和随机斜坡

4.4非平稳时间序列的B-J建模法

4.4.1非平稳时间序列的B-J建模步骤

4.4.2陀螺随机漂移的B-J建模

4.5非平稳时间序列的DDS建模法

4.5.1非平稳时间序列的DDS建模步骤

4.5.2陀螺随机漂移的DDS建模

4.6建模结果讨论

4.7本章小结

第5章I NS中陀螺仪的斜漂移测试

5.1引言

5.2斜漂移产生的原因及其特性

5.3利用INS的输出测量斜漂移

5.3.1减少斜漂移的主要方法

5.3.2斜坡漂移的建模

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢