捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差抑制技術(shù)的研究.pdf

1、光纖陀螺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（Fiber Optical GyroscopeInertialNavigation System，F(xiàn)INS）的發(fā)展不僅依賴于高精度的慣性測量單元（Inertial Measurement Unit，IMU），還依賴于有效的系統(tǒng)誤差抑制技術(shù)。旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)是抑制系統(tǒng)誤差的有效措施之一，它可以把隨時間發(fā)散的系統(tǒng)誤差調(diào)制成周期振蕩的形式。本文利用教研室自研的光纖陀螺（Fiber Optical Gyroscope，F(xiàn)OG）

2、組成的FINS研究器件誤差的旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)。論文的主要工作包括以下方面：
　　首先，分析了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（Inertial Navigation System，INS）器件誤差的傳播特性，在IMU系下對FOG和加速度計的敏感值和輸出值建立數(shù)學(xué)模型。結(jié)合FINS的誤差傳播方程，定量地分析了慣性器件的常值誤差、標(biāo)度因數(shù)誤差和安裝誤差對系統(tǒng)定位誤差的影響。系統(tǒng)中無轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)時，定位誤差隨時間持續(xù)累積，因此旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)是提高FINS定位精度的關(guān)

3、鍵。
　　其次，研究了雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動方案，討論了載體角運(yùn)動對系統(tǒng)調(diào)制效果的影響。從旋轉(zhuǎn)調(diào)制型FINS的姿態(tài)誤差和速度誤差方程入手，總結(jié)系統(tǒng)中“殘余誤差”的分布和抵消規(guī)律，獲得雙軸轉(zhuǎn)動方案的設(shè)計原則。本文設(shè)計了一種新的雙軸轉(zhuǎn)動方案，并對比分析了新方案和原方案對各器件誤差的調(diào)制效果，從而驗證方案設(shè)計原則的正確性。此外，文中分析了載體姿態(tài)運(yùn)動對系統(tǒng)調(diào)制效果的影響，并通過轉(zhuǎn)軸系與虛擬轉(zhuǎn)軸系之間的角度關(guān)系實時地隔離載體姿態(tài)

4、運(yùn)動。
　　再次，研究了高精度光纖陀螺導(dǎo)航系統(tǒng)三軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)調(diào)制方案和關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合目前應(yīng)用于戰(zhàn)略核潛艇中的靜電陀螺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和FOG各自的特點，研究可替代靜電陀螺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的三軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)調(diào)制型FINS。對IMU和轉(zhuǎn)軸的空間關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型，設(shè)計系統(tǒng)的三軸轉(zhuǎn)動方案，并利用慣性測量元件各項誤差的頻域特性分析方案的調(diào)制效果。本文指出了在三軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)調(diào)制型FINS中，需要忽略載體姿態(tài)運(yùn)動，將方位轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定在地理系的U向，并利用系統(tǒng)內(nèi)部濾