本文關(guān)鍵詞：捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差調(diào)制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱工程大學(xué)》 2012年

長航時(shí)高精度捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差抑制技術(shù)研究

吳曉  

【摘要】：新時(shí)期，船舶需要進(jìn)行大海域、長時(shí)間的航行，完成相關(guān)的任務(wù)。船舶捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)需要為船舶提供航行、操控相關(guān)信息，，為船舶搭載的儀器設(shè)備提供參考信息。這就要求船舶捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)具備長時(shí)間、高精度的自主導(dǎo)航定位能力。本論文從系統(tǒng)算法和系統(tǒng)方案上，研究在導(dǎo)航階段，提高捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)——旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)和阻尼技術(shù)，主要工作有： 首先，介紹了單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的概念，定義旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)系統(tǒng)中的常用坐標(biāo)系，利用單軸轉(zhuǎn)臺(tái)構(gòu)建旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行分析。推導(dǎo)出旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的比力、速度、位置方程，建立了以陀螺和加速度計(jì)誤差為誤差源的姿態(tài)、速度、位置誤差傳播方程。構(gòu)建了旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)靜基座條件下，多誤差源同時(shí)激勵(lì)的系統(tǒng)誤差傳播模型。 其次，通過旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差傳播模型，對(duì)誤差抑制技術(shù)的本質(zhì)進(jìn)行解釋，并對(duì)慣性測量組件（Inertial Measurement Unit, IMU）的常值誤差旋轉(zhuǎn)自補(bǔ)償原理進(jìn)行分析。通過分析IMU上兩個(gè)對(duì)稱位置誤差的累積效果，討論了旋轉(zhuǎn)對(duì)慣性測量組件的常值誤差、標(biāo)度因數(shù)誤差、安裝誤差及二次項(xiàng)誤差的抑制情況。隨后，從頻域上分析了多誤差源共同作用的情況下，旋轉(zhuǎn)對(duì)多誤差的全局抑制情況。在上述分析的基礎(chǔ)上，介紹了一種在工程上普遍使用的單軸四位置轉(zhuǎn)停方案，并通過該方案對(duì)以上分析結(jié)果進(jìn)行仿真研究，驗(yàn)證了上述分析的正確性。 為了對(duì)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中陀螺和加速度計(jì)的隨機(jī)誤差分量進(jìn)行補(bǔ)償，引入阻尼誤差抑制技術(shù)。分別對(duì)水平阻尼和方位阻尼的原理、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行了解釋和設(shè)計(jì)。利用阻尼式慣導(dǎo)系統(tǒng)的信息流程圖，重點(diǎn)分析在外速度阻尼系統(tǒng)中，外速度誤差對(duì)水平失準(zhǔn)角和方位失準(zhǔn)角的影響。開拓性地研究了長周期正弦振蕩形式洋流所導(dǎo)致的外全阻尼慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差，并進(jìn)行了相應(yīng)的模擬仿真實(shí)驗(yàn)分析。 最后，針對(duì)船舶機(jī)動(dòng)或海況變化較大時(shí)外水平阻尼系統(tǒng)誤差振蕩幅度變大的問題，提出一種新的設(shè)計(jì)方案，采用阻尼網(wǎng)絡(luò)參數(shù)最優(yōu)調(diào)整方法，根據(jù)實(shí)際的外速度誤差情況，實(shí)時(shí)校正阻尼參數(shù)，使由船舶的機(jī)動(dòng)性或海況變化造成的系統(tǒng)誤差最小。對(duì)外速度阻尼匹配方案和傳統(tǒng)外阻尼方案進(jìn)行了仿真和比較驗(yàn)證，證明了該方案的有效性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：U666.1
【目錄】：

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中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李京書;許江寧;查峰;覃方君;;捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)發(fā)展綜述[A];微機(jī)電慣性技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢——慣性技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)發(fā)展方向研討會(huì)文集[C];2011年

2 吳陽;沈軍;繆玲娟;;DSP技術(shù)在陸用激光捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];中國慣性技術(shù)學(xué)會(huì)光電技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第五次學(xué)術(shù)交流會(huì)暨重慶慣性技術(shù)學(xué)會(huì)第九次學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2002年

3 楊大燁;張樂;彭智宏;陳效真;謝天懷;;捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)晃動(dòng)基座初始對(duì)準(zhǔn)研究[A];2003年慣性儀表與元件學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2003年

4 程建華;沈振君;王鑫哲;;基于IMU旋轉(zhuǎn)的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)單軸旋轉(zhuǎn)方案研究[A];中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)D卷[C];2011年

5 云奔;;四個(gè)雙自由度陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)研究[A];2003年慣性儀表與元件學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2003年

6 楊曉霞;黃一;;外場標(biāo)定條件下捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差狀態(tài)可觀測性分析[A];第二十七屆中國控制會(huì)議論文集[C];2008年

7 劉敬杰;劉瑞華;;微捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)晃動(dòng)基座初始對(duì)準(zhǔn)算法的實(shí)現(xiàn)[A];全國第一屆信號(hào)處理學(xué)術(shù)會(huì)議暨中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會(huì)信號(hào)處理分會(huì)籌備工作委員會(huì)第三次工作會(huì)議專刊[C];2007年

8 牟玉濤;方海濤;;捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)車載環(huán)境下的初始對(duì)準(zhǔn)方法[A];中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)B卷[C];2011年

9 楊曉霞;黃一;;激光陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)標(biāo)定方法研究[A];第二十六屆中國控制會(huì)議論文集[C];2007年

10 丁楊斌;申功勛;;一種新的大飛機(jī)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)劃船誤差補(bǔ)償算法[A];大型飛機(jī)關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國航空學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 柳中秋;劉國剛;[N];中國航空?qǐng)?bào);2002年

2 新華社記者 張國圣;[N];新華每日電訊;2001年

3 新華社記者 李詩 張國圣;[N];新華每日電訊;2001年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李宗濤;高動(dòng)態(tài)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的并行實(shí)現(xiàn)研究[D];浙江大學(xué);2012年

2 王庭軍;旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

3 曹通;光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)在線對(duì)準(zhǔn)及標(biāo)定技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

4 張義;艦船捷聯(lián)慣性系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

5 張紅良;陸用高精度激光陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差參數(shù)估計(jì)方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

6 徐博;艦船高精度光纖捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

7 趙桂玲;船用光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定與海上對(duì)準(zhǔn)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

8 奔粵陽;高動(dòng)態(tài)環(huán)境捷聯(lián)慣導(dǎo)算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

9 劉育浩;適于慣性制導(dǎo)炸彈的捷聯(lián)慣導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

10 譚紅力;航彈族低成本捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李國強(qiáng);旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

2 于瑩瑩;單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差調(diào)制技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

3 柴永利;捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差調(diào)制技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

4 孫輝;捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)支座振動(dòng)控制與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2011年

5 劉彬;光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

6 楊喆;旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差分析與轉(zhuǎn)動(dòng)方案研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

7 李仔冰;雙軸旋轉(zhuǎn)式光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

8 于亞靜;無人車捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)研究[D];北京信息科技大學(xué);2013年

9 劉旖旎;高精度捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)空中對(duì)準(zhǔn)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

10 孟克子;光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差評(píng)估與分配方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差調(diào)制技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：221713