船用單軸旋轉(zhuǎn)光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)初始對(duì)準(zhǔn)-測(cè)漂及綜合校正研究.pdf

1、從艦船用長(zhǎng)航時(shí)高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)展來(lái)看，光學(xué)陀螺捷聯(lián)系替代機(jī)械陀螺平臺(tái)系統(tǒng)已成為艦船用長(zhǎng)航時(shí)高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)，為了在現(xiàn)有光學(xué)陀螺精度基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航精度，并綜合考慮慣導(dǎo)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和成本，單軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)系統(tǒng)成為艦船慣導(dǎo)系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。本文對(duì)單軸旋轉(zhuǎn)光纖陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究，并利用慣性測(cè)量單元(光纖陀螺和石英撓性加速度計(jì))以及轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)構(gòu)成試驗(yàn)驗(yàn)證裝置，對(duì)論文所提出的技術(shù)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證。論文的主要工作有：

2、
　　 為了對(duì)后續(xù)相關(guān)技術(shù)方案設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，首先定義了旋轉(zhuǎn)調(diào)制型捷聯(lián)系統(tǒng)中的常用坐標(biāo)系，并分析了單軸旋轉(zhuǎn)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性敏感元件偏差的自補(bǔ)償原理。給出了基于單軸四位置轉(zhuǎn)停的慣導(dǎo)系統(tǒng)調(diào)制方案，分析了載體靜止時(shí)四位置轉(zhuǎn)停方案對(duì)慣性敏感元件誤差補(bǔ)償效果，以及尺寸效應(yīng)和測(cè)角機(jī)構(gòu)誤差對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)航誤差的影響。在此基礎(chǔ)上深入分析了載體存在角運(yùn)動(dòng)時(shí)，四位置轉(zhuǎn)停方案的調(diào)制效果，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　 以慣性測(cè)量單元以及轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)構(gòu)成試

3、驗(yàn)驗(yàn)證裝置，通過(guò)對(duì)比多種運(yùn)動(dòng)條件下四位置轉(zhuǎn)停方案仿真和試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證所構(gòu)建的試驗(yàn)驗(yàn)證裝置的性能，結(jié)果表明該試驗(yàn)驗(yàn)證裝置能滿(mǎn)足后續(xù)相關(guān)技術(shù)的試驗(yàn)驗(yàn)證要求。
　　 為了縮短慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)時(shí)間，提出了單軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)快對(duì)準(zhǔn)算法。針對(duì)船用慣導(dǎo)系泊的環(huán)境特點(diǎn)，改進(jìn)了傳統(tǒng)慣性系對(duì)準(zhǔn)中轉(zhuǎn)換矩陣的求取方案，提出采用單軸轉(zhuǎn)臺(tái)輔助的水平調(diào)平+慣性系對(duì)準(zhǔn)的新方法。在此基礎(chǔ)上采用姿態(tài)逆向解算方法，進(jìn)一步縮短對(duì)準(zhǔn)時(shí)間。然后對(duì)所提出的對(duì)準(zhǔn)方法進(jìn)行了誤差分析。

4、然后進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 以提高單軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)航精度為目的，根據(jù)四位置轉(zhuǎn)停方案對(duì)慣性敏感元件誤差補(bǔ)償效果，以及初始對(duì)準(zhǔn)誤差對(duì)導(dǎo)航精度的影響，分析需要進(jìn)行估算和補(bǔ)償?shù)膽T性敏感元件誤差項(xiàng)。利用初始對(duì)準(zhǔn)的航向效應(yīng)，通過(guò)單軸轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)位輔助，提出慣導(dǎo)系統(tǒng)四位置測(cè)漂+羅經(jīng)回路測(cè)漂方法。然后進(jìn)行了試驗(yàn)分析。
　　 為保證慣導(dǎo)系統(tǒng)長(zhǎng)期工作精度，在平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)綜合校正方法的基礎(chǔ)上，提出了基于OEPQ坐標(biāo)系的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)兩點(diǎn)校和三