雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)系統(tǒng)調(diào)制方案與對準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)利用以陀螺儀和加速度計(jì)為主的慣性測量單元來量測載體相對慣性空間的運(yùn)動(dòng)，對敏感到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)解算能夠得到該載體所處的位置、姿態(tài)、速度等相關(guān)信息。近幾十年來，慣性技術(shù)發(fā)展迅猛，尤其在軍事技術(shù)領(lǐng)域，憑借其自主性、隱蔽性、實(shí)時(shí)性、不受時(shí)間和空間等條件所限制等重要特性，受到高度關(guān)注。旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)屬于系統(tǒng)誤差補(bǔ)償?shù)姆懂?，利用轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)周期性轉(zhuǎn)動(dòng)，使慣性敏感元件誤差調(diào)制成周期性振蕩的形式，使其在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)相互抵消，從而達(dá)到誤差抑制的目

2、的，可顯著提高使用精度。本文在雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析轉(zhuǎn)位方案對誤差調(diào)制效果的影響、測角機(jī)構(gòu)對旋轉(zhuǎn)調(diào)制的影響，以及基于雙軸旋轉(zhuǎn)的初始對準(zhǔn)技術(shù)研究，為進(jìn)一步提高旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度提供理論支持。
　　論文主要工作如下：
　?。?）首先介紹了旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的常用坐標(biāo)系及各坐標(biāo)系相互的轉(zhuǎn)換關(guān)系，在此基礎(chǔ)上給出了雙軸四位置十六次序的轉(zhuǎn)位方案，并給出該雙軸轉(zhuǎn)位方案對誤差調(diào)制效果的仿真曲線，驗(yàn)證了方案的有效性。
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3、2）其次，在雙軸旋轉(zhuǎn)方案的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究對轉(zhuǎn)位參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和對誤差效果的分析和補(bǔ)償方法，并對優(yōu)化旋轉(zhuǎn)方案的調(diào)制效果進(jìn)行理論推導(dǎo)與仿真驗(yàn)證。
　?。?）為進(jìn)一步提高導(dǎo)航精度，分析了測角精度對導(dǎo)航解算載體姿態(tài)角的影響，并對測角誤差進(jìn)行建模及補(bǔ)償。針對 IMU輸出和測角元件輸出進(jìn)入姿態(tài)解算模塊的時(shí)間不同步的問題，設(shè)計(jì)二階保持器來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步。
　?。?）最后，針對旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)的問題，提出了一種基于慣性系下粗