捷聯(lián)慣性組件自標定系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著慣性導航技術在海、陸、空、天等領域的應用和推廣，系統(tǒng)導航精度的提高始終是科研人員永恒不變的研究熱點。慣性組件作為導航系統(tǒng)的核心部件，其測量性能的優(yōu)劣直接影響最終的導航精度。捷聯(lián)慣性組件自標定系統(tǒng)主要功能是借助于雙軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺為捷聯(lián)慣性組件提供轉(zhuǎn)位，不同位置上利用慣性組件敏感特定輸入，系統(tǒng)通過一次通電來完成慣性組件轉(zhuǎn)位及誤差參數(shù)辨識。本文從捷聯(lián)慣性組件自標定技術出發(fā)，分別對雙軸轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)和慣性組件自標定技術進行了研究，最后完成了捷聯(lián)慣

2、組自標定系統(tǒng)的驗證，具體的實現(xiàn)上包括如下幾個方面：
　　（1）文中簡要介紹了捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)發(fā)展，在研究慣性組件自標定技術的基礎上系統(tǒng)地分析了捷聯(lián)慣性組件自標定系統(tǒng)，主要從雙軸標定轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)設計和捷聯(lián)慣性組件標定方案兩個方面進行論述，并對捷聯(lián)慣性組件自標定誤差和標定時間進行了分析。
　?。?）作為捷聯(lián)慣性組件自標定系統(tǒng)不可或缺的組成部分—雙軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺，其控制性能的好壞直接影響慣性組件的標定精度。文中依托雙軸轉(zhuǎn)臺相關控制理論

3、提出了轉(zhuǎn)臺控制方案，建立了控制系統(tǒng)模型，并對控制系統(tǒng)性能進行分析的同時對控制系統(tǒng)控制算法進行了研究?？紤]到轉(zhuǎn)臺設計時實際情況，文中還對轉(zhuǎn)臺摩擦力矩進行了研究，并通過反演控制器設計對補償摩擦力矩進行補償。
　?。?）針對標定方案和捷聯(lián)慣性組件標定原理，文中主要分析了慣性組件靜態(tài)誤差模型，并重點研究了捷聯(lián)慣性組件標定轉(zhuǎn)位機械編排及不同位置上慣性組件理想輸入。此外，處于慣性組件輸出數(shù)據(jù)處理的需要，文中對數(shù)據(jù)進行了頻譜分析，對幾種不同的數(shù)

4、據(jù)濾波技術進行了研究。最后，借助于慣性組件靜態(tài)誤差模型和標定轉(zhuǎn)位機械編排，分別用誤差參數(shù)辨識法和最小二乘法對欲求的誤差參數(shù)進行了推導，并最終完了慣性組件誤差參數(shù)的辨識。
　?。?）首先對設計的轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)進行了仿真驗證，并借助于慣性器件的誤差模型構(gòu)建離散時不變系統(tǒng)，利用系統(tǒng)可觀測性及可觀測度分析，對慣性組件自標定方案進行了理論驗證；其次，對設計的自標定方案進行了試驗驗證，分別利用誤差參數(shù)辨識法和最小二乘法完成了慣性組件誤差參數(shù)的求