針對無外界參考航向信息情況下的艦船航向誤差實(shí)時動態(tài)評估問題,提出一種基于雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)的動態(tài)評估方法。通過對比分析引起雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)航向誤差和緯度誤差的傳播規(guī)律,建立了雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)緯度誤差和航向誤差之間的關(guān)聯(lián)性模型。根據(jù)二者之間的關(guān)聯(lián)性模型,在可獲取外部參考位置信息的條件下,利用雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)緯度誤差對航向誤差進(jìn)行實(shí)時動態(tài)估計(jì)與補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)了基于雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)的艦船航向誤差動態(tài)評估。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提出的基于雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)的艦船航向誤差動態(tài)評估方法有效性:通過對雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)航向誤差進(jìn)行估計(jì)與補(bǔ)償,雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)航向誤差最大值約為0.28’,標(biāo)準(zhǔn)差約為0.0808’,滿足高精度艦船慣性導(dǎo)航系統(tǒng)航向精度的動態(tài)評估需求。 

【文章來源】：中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2020,28(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

綜合誤差引起的緯度誤差與航向誤差曲線

-554-中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào)第28卷[0.8,0.8,2.0]；初始航向?yàn)?0，初始經(jīng)度、緯度分別為122E和36N。雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)一直工作在水平阻尼狀態(tài)，仿真時間為25天。4.1仿真結(jié)果與分析在水平阻尼狀態(tài)，綜合誤差引起的雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)緯度誤差和航向誤差如圖1所示，初始姿態(tài)誤差引起的雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)緯度誤差和航向誤差如圖2所示。圖1綜合誤差引起的緯度誤差與航向誤差曲線Fig.1Thecurveoflatitudeerrorandheadingerrorcausedbycomprehensiveerror圖2初始姿態(tài)誤差引起的緯度誤差與航向誤差曲線Fig.2Thecurveoflatitudeerrorandheadingerrorcausedbyinitialattitudeerror在圖1和圖2中，實(shí)線表示雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)緯度誤差，虛線表示雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)航向誤差。根據(jù)圖1，在水平阻尼狀態(tài)，綜合誤差引起的緯度誤差和航向誤差均主要呈現(xiàn)地球周期振蕩性特點(diǎn)，同時，在不同時間段內(nèi)，緯度誤差和航向誤差的變化范圍不同，如在0至10天時間段內(nèi)，緯度誤差變化范圍約為1.3,1.4，航向誤差變化范圍約為1.7,1.7，在10天至20天時間段內(nèi)，緯度誤差變化范圍約為1.6,1.5，航向誤差變化范圍約為1.9,1.9，在20天至25天時間段內(nèi)，緯度誤差變化范圍約為1.3,1.3，航向誤差變化范圍約為1.5,1.5，且在不同時間段內(nèi)，緯度誤差和航向誤差的誤差均值都近似為0。根據(jù)圖2，僅考慮初始姿態(tài)誤差的影響，雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)緯度誤差和航向誤差均呈現(xiàn)等振幅地球周期振蕩性特點(diǎn)，緯度誤差變化范圍約為1.4,1.4，航向誤差變化范圍約為1.7,1.7。為反映利用緯度誤差實(shí)現(xiàn)對航向誤差動態(tài)估計(jì)的效果，可選擇在雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)系統(tǒng)工作24小時后，利

3,1.3，航向誤差變化范圍約為1.5,1.5，且在不同時間段內(nèi)，緯度誤差和航向誤差的誤差均值都近似為0。根據(jù)圖2，僅考慮初始姿態(tài)誤差的影響，雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)緯度誤差和航向誤差均呈現(xiàn)等振幅地球周期振蕩性特點(diǎn)，緯度誤差變化范圍約為1.4,1.4，航向誤差變化范圍約為1.7,1.7。為反映利用緯度誤差實(shí)現(xiàn)對航向誤差動態(tài)估計(jì)的效果，可選擇在雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)系統(tǒng)工作24小時后，利用不同時刻對應(yīng)的緯度誤差可對航向誤差進(jìn)行實(shí)時動態(tài)估計(jì)，在綜合誤差作用下的動態(tài)估計(jì)結(jié)果如圖3所示，在初始姿態(tài)誤差作用下的動態(tài)估計(jì)結(jié)果如圖4所示。在圖3和圖4中，點(diǎn)虛線為根據(jù)雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)緯度誤差和航向誤差之間的關(guān)聯(lián)性，利用緯度誤差估計(jì)的航向誤差曲線，實(shí)線為慣導(dǎo)實(shí)際輸出的航向誤差曲線。圖3綜合誤差作用下的雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)航向誤差曲線Fig.3ThecurveofheadingerrorofTRSINScausedbycomprehensiveerror圖4初始姿態(tài)誤差作用下的雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)航向誤差曲線Fig.4ThecurveofheadingerrorofTRSINScausedbyinitialattitudeerror根據(jù)圖3和圖4，無論在綜合誤差的作用下，還是僅考慮初始姿態(tài)誤差的影響，利用雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)緯度誤差估計(jì)出的航向誤差曲線與實(shí)際航向誤差曲線在振蕩周期、振幅和相位等方面都基本保持一致，從而驗(yàn)證了雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)緯度誤差和航向誤差之間關(guān)聯(lián)性分析的正確性，同時也驗(yàn)證了利用緯度誤差對航向誤差進(jìn)行實(shí)時動態(tài)估計(jì)可行性。利用雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)緯度誤差對航向誤差進(jìn)行實(shí)時動態(tài)估計(jì)，并利用估計(jì)的航向誤差對雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)實(shí)際航向誤差進(jìn)行補(bǔ)償，如圖(5)所示。在圖5中，點(diǎn)虛線為綜合誤差作用下，補(bǔ)償后的雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)航向誤差曲線，粗實(shí)線為僅考慮初始姿態(tài)誤差作用下，補(bǔ)償后

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]單軸旋轉(zhuǎn)對慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差特性的影響[J]. 于旭東,王宇,張鵬飛,湯建勛,龍興武.  中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(06)



本文編號：3128721