本文關(guān)鍵詞：光纖陀螺羅經(jīng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光纖陀螺由于其相對(duì)于機(jī)械陀螺和激光陀螺有許多獨(dú)特的優(yōu)越性,故在軍用和民用領(lǐng)域中的潛在用途最廣。捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)是今后慣性導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的總趨勢(shì),隨著光纖陀螺的廣泛應(yīng)用,光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的研制將成為今后研究的重點(diǎn)。本文探討的光纖陀螺羅經(jīng)實(shí)質(zhì)上是一種捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng),與一般捷聯(lián)慣導(dǎo)不同的是該系統(tǒng)能在艦船系泊狀態(tài)下,即基座存在較大幅度的搖擺干擾時(shí)完成自對(duì)準(zhǔn)。 本文的主要研究工作如下: 1.針對(duì)當(dāng)前捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中慣性器件的輸出大多采用增量形式的數(shù)據(jù)輸出,簡(jiǎn)要介紹了適合于增量形式數(shù)據(jù)處理的捷聯(lián)算法基本理論�；纠碚摪ㄋ脑獢�(shù)和等效旋轉(zhuǎn)矢量算法、圓錐誤差及其補(bǔ)償算法、劃船誤差產(chǎn)生的機(jī)理及其補(bǔ)償算法、渦卷誤差產(chǎn)生的機(jī)理及其補(bǔ)償算法。同時(shí)對(duì)捷聯(lián)算法在搖擺基座上不考慮初始對(duì)準(zhǔn)及陀螺加速度計(jì)的誤差的導(dǎo)航算法精度進(jìn)行了仿真。 2.著重研究了基于較大幅度搖擺基座的光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始自對(duì)準(zhǔn)技術(shù)。本部分為光纖陀螺羅經(jīng)算法構(gòu)造的核心部分,具體提出了兩種可行方案:①在慣性坐標(biāo)系下的最小二乘法精對(duì)準(zhǔn)方案。②在慣性坐標(biāo)系下應(yīng)用卡爾曼濾波法的對(duì)準(zhǔn)方案。其中粗對(duì)準(zhǔn)采用了地心慣性坐標(biāo)系與載體慣性坐標(biāo)系相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn),即以陀螺輸出為量測(cè)信息,重力加速度為參考信息,來(lái)估計(jì)載體慣性坐標(biāo)系與地心慣性坐標(biāo)系間的關(guān)系的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)粗對(duì)準(zhǔn)。 3.對(duì)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)(SINS)、多普勒(DVS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)的誤差方程進(jìn)行了分析,建立了以捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)為主的船用組合導(dǎo)航系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明組合導(dǎo)航系統(tǒng)在應(yīng)用部分反饋時(shí)(位置與速度反饋)能有效抑制導(dǎo)航誤差。 本文有如下創(chuàng)新點(diǎn): 1.基于g信息的粗對(duì)準(zhǔn)。 2.對(duì)準(zhǔn)中以慣性坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系,從而使得地球自轉(zhuǎn)角速度信息轉(zhuǎn)化為g的方向變化信息,從中提取北向信息,克服了基座的搖擺干擾。
【關(guān)鍵詞】：光纖陀螺羅經(jīng) 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng) 初始對(duì)準(zhǔn) 搖擺基座 組合導(dǎo)航 圓錐誤差 劃船誤差 渦卷誤差
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類(lèi)號(hào)】：U666.151
【目錄】：

• 第一章 緒論8-11
• 第二章 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本理論11-36
• 2.1 等效旋轉(zhuǎn)矢量算法11-16
• 2.1.1 等效旋轉(zhuǎn)矢量法11-14
• 2.1.2 圓錐誤差及其補(bǔ)償算法14-16
• 2.2 劃船效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理及其補(bǔ)償算法16-22
• 2.2.1 劃船效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理17-20
• 2.2.2 劃船誤差的補(bǔ)償算法20-22
• 2.3 渦卷效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理及其補(bǔ)償算法22-24
• 2.3.1 渦卷效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理22-23
• 2.3.2 渦卷誤差的補(bǔ)償算法23-24
• 2.4 捷聯(lián)慣導(dǎo)數(shù)字迭代算法24-32
• 2.4.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)算法微分方程組24-25
• 2.4.2 姿態(tài)更新算法25-27
• 2.4.3 速度更新算法27-29
• 2.4.4 位置更新算法29-32
• 2.5 光纖捷聯(lián)算法仿真結(jié)果32-36
• 第三章 捷聯(lián)慣導(dǎo)初始對(duì)準(zhǔn)36-63
• 3.1 最小二乘法精對(duì)準(zhǔn)37-45
• 3.1.1 姿態(tài)誤差角方程37-39
• 3.1.2 加速度計(jì)輸出分析39-42
• 3.1.3 量測(cè)方程的構(gòu)造42-43
• 3.1.4 精對(duì)準(zhǔn)遞推加權(quán)最小二乘算法43
• 3.1.5 仿真條件43-44
• 3.1.6 仿真結(jié)果44
• 3.1.7 結(jié)論44-45
• 3.2 以重力加速度為基準(zhǔn)時(shí)的卡爾曼濾波法精對(duì)準(zhǔn)45-48
• 3.2.1 加速度計(jì)輸出分析45
• 3.2.2 系統(tǒng)方程和量測(cè)方程45-47
• 3.2.3 仿真條件47
• 3.2.4 仿真結(jié)果47-48
• 3.2.5 結(jié)果分析48
• 3.3 以速度為量測(cè)量的卡爾曼濾波法初始對(duì)準(zhǔn)48-56
• 3.3.1 粗對(duì)準(zhǔn)算法設(shè)計(jì)48-51
• 3.3.2 精對(duì)準(zhǔn)算法設(shè)計(jì)51-54
• 3.3.3 仿真環(huán)境設(shè)置54-55
• 3.3.4 仿真結(jié)果55-56
• 3.3.5 結(jié)果分析56
• 3.4 構(gòu)造量測(cè)量的捷聯(lián)算法56-63
• 3.4.1 粗對(duì)準(zhǔn)的捷聯(lián)算法及桿臂效應(yīng)補(bǔ)償算法56-59
• 3.4.2 精對(duì)準(zhǔn)的捷聯(lián)算法及桿臂效應(yīng)補(bǔ)償算法59-60
• 3.4.3 仿真環(huán)境設(shè)置60-61
• 3.4.4 仿真結(jié)果61-63
• 第四章 船用組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)63-88
• 4.1 光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差方程63-66
• 4.1.1 姿態(tài)誤差方程63-65
• 4.1.2 速度誤差方程65
• 4.1.3 位置誤差方程65-66
• 4.2 聲多普勒系統(tǒng)誤差方程66-67
• 4.3 GPS系統(tǒng)誤差方程67
• 4.4 量測(cè)方程的建立67-69
• 4.4.1 慣導(dǎo)與聲多普勒形成的量測(cè)量68
• 4.4.2 慣導(dǎo)與GPS形成的量測(cè)量68-69
• 4.5 集中濾波器的設(shè)計(jì)69-72
• 4.5.1 光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的矩陣形式69-71
• 4.5.2 集中濾波器71-72
• 4.6 仿真所需的一些基本算法72-76
• 4.6.1 航跡仿真算法72
• 4.6.2 基本運(yùn)動(dòng)狀態(tài)72-74
• 4.6.3 航跡微分方程組74-75
• 4.6.4 微分方程的四階龍格-庫(kù)塔數(shù)值解法75-76
• 4.7 慣性/聲多普勒/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)仿真分析76-88
• 4.7.1 仿真結(jié)果78-83
• 4.7.2 關(guān)于反饋校正的一點(diǎn)討論83-85
• 4.7.3 關(guān)于組合導(dǎo)航系統(tǒng)仿真的幾點(diǎn)討論85-88
• 第五章 船舶搖擺運(yùn)動(dòng)建模及慣性?xún)x器誤差分析88-93
• 5.1 船舶搖擺運(yùn)動(dòng)建模88-89
• 5.2 光纖陀螺的模型及誤差補(bǔ)償89-91
• 5.3 加速度計(jì)的誤差分析91-93
• 總結(jié)93-94
• 附錄A 地球的基本參數(shù)與坐標(biāo)系的定義及其轉(zhuǎn)換94-100
• A.1 各種坐標(biāo)系的定義94-95
• A.2 各種坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系95-96
• A.3 地球的描述96-100
• 附錄B 四元素方法介紹100-105
• 參考文獻(xiàn)105-108
• 致謝108-109
• 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明書(shū)109
• 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明109

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 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

2 王根;空間穩(wěn)定型慣導(dǎo)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 張?chǎng)?船用光纖陀螺捷聯(lián)慣性系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

2 盛宏媛;光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)級(jí)標(biāo)定方法的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：光纖陀螺羅經(jīng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：361174