機翼變形估計的慣性網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合方法研究.pdf

1、先進戰(zhàn)機需要獲得連續(xù)、可靠和精確的慣性信息。在戰(zhàn)機結構變形尤為嚴重的環(huán)境下，對變形的估計可提高諸如武器系統(tǒng)、瞄準系統(tǒng)等機載子系統(tǒng)的動態(tài)對準精度，從而提高系統(tǒng)的整體性能。本文正是以先進戰(zhàn)機對慣性導航信息更強的依賴性和更高可靠性需求為背景，研究了用于解決機翼變形問題的慣性網(wǎng)絡系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合方法。
　　本文針對機翼結構撓曲變形環(huán)境對慣性網(wǎng)絡系統(tǒng)精度的不利影響，系統(tǒng)全面的研究了應用于慣性網(wǎng)絡的各種相關技術及數(shù)據(jù)融合方法。
　　首先，研

2、究了慣性網(wǎng)絡的組成，功能及一般設計模式，研究總結了姿態(tài)算法并以主節(jié)點為參考節(jié)點給出了慣性網(wǎng)絡的動靜態(tài)測量模型，建立了機翼撓曲變形模型。
　　其次，為使慣性網(wǎng)絡系統(tǒng)導航精度滿足跟蹤機翼變形的需求，分析相關主要誤差源，并從誤差傳播機理出發(fā)，詳細推導了捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的誤差傳播方程。研究了慣性測量器件、差分GPS、磁航儀和大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差并進行建模，仿真研究了GPS姿態(tài)測量技術在慣性網(wǎng)絡系統(tǒng)中的應用。
　　再次，基于數(shù)據(jù)融合理論，研究

3、和總結了戰(zhàn)機導航系統(tǒng)多傳感器數(shù)據(jù)融合結構及算法。在此基礎上，給出了適于低成本慣性網(wǎng)絡的分布式融合算法：主節(jié)點處仍采用聯(lián)邦卡爾曼濾波算法，子節(jié)點處將機翼變形列入濾波狀態(tài)方程借鑒傳遞對準方法對子節(jié)點的彎曲變形進行實時測量。仿真結果表明，慣性網(wǎng)絡系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合方法能有效地克服機翼變形造成的不利影響。
　　最后，搭建了慣性網(wǎng)絡仿真系統(tǒng)，仿真研究了對不同等級慣性器件，不同融合周期對慣性網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合效果的影響，該仿真系統(tǒng)按功能模塊分別進行設計具