挠性捷联惯导系统误差模型的机载验证方法研究

摘要

捷联惯导系统在地面试验环境所获得的误差模型，可能会出现不适用于机载做高动态飞行的状态。因此研究机载状态下误差模型的在线标定以获得更加可靠的误差模型，对提高惯导系统的导航精度具有重要的意义。 研究惯性器件的误差模型、误差的激励方式、误差模型机载方式的验证方法，以及所需的外测方案的精度需求等相关内容，成为了误差模型机载验证仿真试验不可或缺的重要步骤。 论文从挠性捷联惯导系统的组成和工作原理出发，研究了挠性惯性器件和挠性捷联惯导系统的误差模型，论证了机载验证误差模型的意义和重要性。针对挠性捷联惯导系统的误差模型，研究了使用安装方式激励误差和复杂航迹激励误差的方法，从而进行估计误差模型的参数；设计出使用空中多位置标定模型参数进行对误差模型机载验证的方法，并进行了仿真验证；之后，通过理论分析和仿真相结合的方法，验证了关于外测设备的选取方案和外测方案的精度需求，为待测误差模型参数提供了可实现的测量基准。 在平台软件实现部分，深入研究了半物理仿真平台设计的总体方法以及功能结构，设计了各个模块的结构和实现方法。最后，通过使用软件集成开发环境设计和开发了各个模块和实时通讯的功能，实现了挠性捷联惯导系统误差模型机载验证半物理仿真平台。此仿真平台具有良好的人机界面、实时通讯功能、传感器仿真功能，并根据空中在线标定的相关理论，能够实时完成仿真标定机载误差模型功能。最终使得挠性捷联惯导系统误差模型机载验证的方法及其仿真平台得以实现。