高精度捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)空中對(duì)準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、在戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，越來(lái)越多的制導(dǎo)武器選擇了高可靠性、低成本的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。為了提高作戰(zhàn)靈活性，大量的制導(dǎo)武器開(kāi)始使用飛機(jī)作為發(fā)射平臺(tái)。制導(dǎo)武器的核心導(dǎo)航設(shè)備--慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在工作前必須進(jìn)行初始對(duì)準(zhǔn)，因此捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)在載機(jī)飛行過(guò)程中的初始對(duì)準(zhǔn)成為了慣性導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域的重要課題。本文主要針對(duì)高精度捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的空中動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　 在捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)力學(xué)編排的基礎(chǔ)上，綜合考慮主、從慣導(dǎo)系統(tǒng)工作環(huán)境中的儀表誤差、撓曲運(yùn)動(dòng)、

2、安裝偏差、桿臂效應(yīng)等因素，完成了捷聯(lián)慣導(dǎo)空中動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)誤差方程的建模；并以激光捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)和光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)為研究對(duì)象，就這兩類(lèi)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的空中動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)方法展開(kāi)了研究。
　　 環(huán)形激光陀螺有良好的標(biāo)度因數(shù)穩(wěn)定性和線性度，對(duì)加速度不敏感、啟動(dòng)時(shí)間短、穩(wěn)定性好、逐次啟動(dòng)重復(fù)性好，因此激光捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)主要是對(duì)三個(gè)失調(diào)角進(jìn)行估計(jì)，而不考慮陀螺漂移和標(biāo)定因數(shù)問(wèn)題。本文使用“位置匹配”和“速度匹配”方案，對(duì)激光捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的動(dòng)

3、基座對(duì)準(zhǔn)方法進(jìn)行了研究和討論，并通過(guò)數(shù)學(xué)仿真對(duì)理論分析結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，“速度匹配”方案具有對(duì)準(zhǔn)時(shí)間短和對(duì)載機(jī)機(jī)動(dòng)強(qiáng)度要求低的特點(diǎn)，相比之下是激光捷聯(lián)慣導(dǎo)比較理想的空中動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)方案。
　　 光纖陀螺在精度和成本上的潛在優(yōu)勢(shì)，決定了光纖陀螺在慣性技術(shù)領(lǐng)域的重要地位。目前，光纖陀螺在漂移穩(wěn)定性方面，相比激光陀螺而言存在一定差距，特別在溫度變化條件下表現(xiàn)得更為突出，因此光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)在空中動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中必須考慮陀螺的

4、測(cè)漂問(wèn)題。受機(jī)翼?yè)锨\(yùn)動(dòng)、慣性儀表噪聲等各種因素的影響，傳統(tǒng)的“位置匹配”、“速度匹配”算法均難以實(shí)現(xiàn)對(duì)失調(diào)角和陀螺漂移的同時(shí)估計(jì)。為此，本文提出了一種新的傳遞對(duì)準(zhǔn)方案--“分段式速度匹配傳遞對(duì)準(zhǔn)方案”，采用兩段有一定夾角的水平勻速直飛航線實(shí)現(xiàn)了三個(gè)失調(diào)角和兩個(gè)水平陀螺漂移的測(cè)量，并用第三段平飛航線完成了方位陀螺的測(cè)漂。數(shù)學(xué)仿真結(jié)果表明，該方法實(shí)用可靠，可以在9分鐘內(nèi)完成對(duì)準(zhǔn)，并能實(shí)現(xiàn)1.5 nmile/hr臟的導(dǎo)航精度，是一種理想的光