單軸旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的綜合校正方法研究.pdf

1、單軸旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)航精度較傳統(tǒng)慣導(dǎo)有很大的提升，可更好的滿足艦艇長時(shí)間導(dǎo)航工作需求，從慣導(dǎo)的發(fā)展歷程和方向來看，它是一種極具前景的導(dǎo)航技術(shù)。
　　單軸旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)可以補(bǔ)償與軸向垂直面上的慣性器件誤差，提高導(dǎo)航精度，但是軸向慣性器件，尤其是陀螺漂移仍然會(huì)導(dǎo)致精度誤差累積。采用綜合校正技術(shù)對(duì)陀螺漂移進(jìn)行濾波估計(jì)，可以滿足長時(shí)間導(dǎo)航精度的需求。但由于濾波過程中受到諸多因素的影響，所以有必要設(shè)計(jì)合理的濾波方案，對(duì)相關(guān)影響因素進(jìn)行分

2、析并提出解決方法。
　　針對(duì)陀螺漂移時(shí)間序列的非線性、隨機(jī)和非平穩(wěn)等特點(diǎn)使其難以預(yù)測(cè)補(bǔ)償，提出利用多尺度小波核支持向量機(jī)對(duì)陀螺漂移序列進(jìn)行建模預(yù)測(cè)。針對(duì)支持向量機(jī)處理非線性的良好能力和小波分析多尺度多分辨率的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了將兩者優(yōu)點(diǎn)結(jié)合的多尺度小波核支持向量機(jī)，該算法可以有效的對(duì)陀螺漂移序列進(jìn)行建模預(yù)測(cè)，有助于提高對(duì)陀螺漂移的補(bǔ)償效果。
　　通過對(duì)單軸旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差方程的推導(dǎo)分析，得出慣性器件對(duì)導(dǎo)航誤差的影響規(guī)律，為后序

3、相關(guān)研究提供參考依據(jù)。設(shè)計(jì)水平阻尼網(wǎng)絡(luò)來消除舒勒振蕩誤差，以避免對(duì)長時(shí)間濾波結(jié)果產(chǎn)生影響。通過對(duì)聯(lián)邦卡爾曼濾波器、GPS和DVL的相關(guān)原理分析，提出基于聯(lián)邦卡爾曼濾波的單軸旋轉(zhuǎn)SINS/GPS/DVL組合模型，并對(duì)模型的建立過程進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)和描述。通過可觀測(cè)性分析仿真，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)方案對(duì)軸向陀螺漂移進(jìn)行濾波估計(jì)的可行性。利用所設(shè)計(jì)的方案對(duì)靜基座和動(dòng)基座條件下的陀螺漂移估計(jì)和綜合校正進(jìn)行仿真驗(yàn)證分析，仿真結(jié)果可作為對(duì)所設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)和

4、后序工作的參考。
　　針對(duì)在單軸旋轉(zhuǎn)SINS/GPS/DVL組合濾波估計(jì)軸向陀螺漂移過程中，影響陀螺漂移估計(jì)精度的四種因素進(jìn)行了研究和仿真分析。對(duì)于量測(cè)噪聲統(tǒng)計(jì)特性不準(zhǔn)確的情況，提出推導(dǎo)了基于支持向量機(jī)的卡爾曼濾波模型，并對(duì)該算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證；對(duì)于濾波過程中艦船加速機(jī)動(dòng)對(duì)陀螺漂移估計(jì)的影響進(jìn)行了仿真分析，得出加速機(jī)動(dòng)對(duì)陀螺漂移估計(jì)精度的影響規(guī)律；針對(duì) GPS不可觀測(cè)時(shí)，利用聯(lián)邦卡爾曼濾波器的容錯(cuò)性，仍能夠利用SINS/DVL子系