激光陀螺捷联惯导系统旋转调制技术研究

摘要

捷联惯导系统具有可靠性高、结构简单、成本低等优点，但也具有长时导航精度低的突出缺点。影响捷联惯导系统导航精度的因素，主要有惯性器件误差、安装误差、初始条件误差、算法原理误差、计算误差等，其中陀螺漂移对系统精度影响最大。如果能够在导航过程中补偿掉陀螺漂移等误差，就可以在不提高惯性器件性能基础上得到更高的导航精度。
　　目前国际上先进的导航系统，很多都采用了旋转调制技术来自动补偿惯性测量单元（IMU）的输出误差。
　　本文在分析捷联惯导系统旋转调制技术原理的基础上，详细分析了旋转调制对系统误差的影响，针对安装误差、标度因数误差、陀螺漂移误差和加速度计零偏误差在旋转过程中的不同输出形式，分析了对旋转方式的要求，以此为基础分析了Sperry公司的经典四位置转停补偿方案和静电陀螺八位置翻滚补偿方案的误差，并设计了单轴和双轴旋转补偿方案。
　　应用了旋转调制技术的激光陀螺捷联惯导系统，由于存在旋转机构，可以进行多位置初始对准。本文研究了两位置初始对准方法，通过初始对准实验验证了，双位置初始对准与单位置初始对准相比，提高了对准精度，为提高导航精度打下了基础。
　　旋转调制技术在实现过程中会有频繁的角运动，针对这一问题，分析了两种旋转调制解算方案的误差。对多种旋转方案进行了计算机仿真，仿真结果与理论分析相符，旋转调制能够有效提高长时导航定位精度。

目录

激光陀螺捷联惯导系统旋转调制技术研究

Research On Rotating Modulation Techniques of RLG SINS

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1课题来源及研究的目的和意义

1.2捷联惯导系统旋转调制技术国内外研究现状及分析

1.3激光陀螺在旋转调制捷联惯导系统中的应用

1.4本文主要研究内容

第2章捷联惯导系统旋转调制原理与误差分析

2.1引言

2.2捷联惯导系统旋转调制技术原理

2.3捷联惯导系统旋转调制误差分析

2.4本章小结

第3章旋转调制捷联惯导系统初始对准

3.1引言

3.2解析式粗对准与单位置卡尔曼滤波精对准

3.3多位置对准

3.4本章小结

第4章旋转调制旋转补偿方案设计与分析

4.1引言

4.2旋转补偿方案设计原则

4.3单轴旋转方案分析

4.4双轴旋转方案分析

4.5本章小结

第5章捷联惯导系统旋转调制导航解算及仿真

5.1引言

5.2旋转调制的导航解算原理

5.3旋转调制仿真及分析

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及其它成果

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致谢