本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜機(jī)載環(huán)境下的MEMS航姿系統(tǒng)性能優(yōu)化技術(shù)研究

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【摘要】：航姿參考系統(tǒng)(AttitudeHeading Reference System,AHRS)作為現(xiàn)代飛行器必備的航電系統(tǒng)可以為載體實(shí)時(shí)地提供姿態(tài)與航行信息。由于未來飛行器對(duì)小型化、智能化與高機(jī)動(dòng)化的發(fā)展需求,基于MEMS慣性傳感器的MEMS航姿系統(tǒng)發(fā)展?jié)摿薮蟆，F(xiàn)代飛行器由于其飛行特性不斷提升和飛行環(huán)境不斷惡化,因此提高M(jìn)EMS航姿系統(tǒng)的輸出精度和優(yōu)化機(jī)載復(fù)雜環(huán)境下的輸出性能是十分必要的。針對(duì)MEMS航姿系統(tǒng)中核心器件MEMS陀螺儀的精度較低的問題,本文研究了MEMS陀螺儀的誤差模型,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的MEMS陀螺儀分布式標(biāo)定補(bǔ)償算法進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)償確定性誤差,并通過ALLAN方差的方法辨識(shí)出隨機(jī)誤差項(xiàng)�；谕愋蛡鞲衅餍畔⑷诤侠碚撛O(shè)計(jì)了MEMS陀螺儀陣列,并對(duì)MEMS陀螺儀陣列的輸出性能和影響因素進(jìn)行了分析,為提高M(jìn)EMS陀螺儀精度奠定了基礎(chǔ)�？紤]到飛行過程中振動(dòng)對(duì)MEMS航姿系統(tǒng)輸出性能的影響,本文從振動(dòng)源出發(fā)分析了MEMS航姿系統(tǒng)在不同類型振動(dòng)源下的響應(yīng)特性。根據(jù)MEMS慣性傳感器在振動(dòng)環(huán)境下的響應(yīng)特性研究分析了MEMS航姿系統(tǒng)的減振方案,并通過振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證了該減振方案的有效性。針對(duì)高動(dòng)態(tài)環(huán)境下由于機(jī)動(dòng)加速度的存在,導(dǎo)致MEMS加速度計(jì)無法精確估計(jì)重力加速度的問題。本文分析研究了飛行過程高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的MEMS慣性傳感器響應(yīng)特性,并對(duì)機(jī)動(dòng)環(huán)境進(jìn)行了分類。后續(xù)設(shè)計(jì)了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類的機(jī)動(dòng)檢測器檢測機(jī)動(dòng)狀態(tài),并設(shè)計(jì)了基于高斯-牛頓法的擴(kuò)展卡爾曼濾波器用于減小切換狀態(tài)下的誤差。然后根據(jù)盤旋狀態(tài)下的力學(xué)模型,研究了機(jī)動(dòng)加速度補(bǔ)償算法;最后基于飛行數(shù)據(jù)仿真驗(yàn)證了上述算法對(duì)提高M(jìn)EMS航姿系統(tǒng)高動(dòng)態(tài)環(huán)境下輸出性能的有效性。論文基于實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行了其在不同環(huán)境下的性能測試,包括轉(zhuǎn)臺(tái)環(huán)境精度測試用于模擬動(dòng)態(tài)環(huán)境、振動(dòng)臺(tái)環(huán)境性能測試以及實(shí)際飛行試驗(yàn)精度測試。各項(xiàng)測試結(jié)果表明,MEMS航姿系統(tǒng)在不同復(fù)雜環(huán)境能夠準(zhǔn)確地、可靠地測量載體的姿態(tài)。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V249.3

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1 朱少華;汪芳;郭志想;雷宏杰;;一種適用于高動(dòng)態(tài)制導(dǎo)飛行的大氣航姿系統(tǒng)算法[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2011年04期

2 黃昊,鄧正隆;測試設(shè)備輸出誤差對(duì)航姿系統(tǒng)測試的影響[J];中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2001年01期

3 張力,孫秀霞,謝沖;基于虛擬儀器的航姿系統(tǒng)故障診斷測試[J];機(jī)械與電子;2005年07期

4 陳三;富立;王醫(yī)民;;某型捷聯(lián)航姿系統(tǒng)自動(dòng)測試設(shè)備設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];控制工程;2007年06期

5 孫百香;董恩生;臧巖;姜亦林;;基于磁信號(hào)逆變技術(shù)的航姿系統(tǒng)綜合檢查儀設(shè)計(jì)[J];計(jì)測技術(shù);2008年03期

6 盛漢霖;張?zhí)旌?劉冬冬;;基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器的低成本航姿系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2013年10期

7 鄧森;楊軍鋒;王東;;基于信息融合的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)航姿系統(tǒng)故障診斷方法研究[J];儀表技術(shù);2009年09期

8 苑艷華;李四海;南江;;基于卡爾曼濾波器的航姿系統(tǒng)測姿算法研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2011年12期

9 王鋒,孫秀霞;基于專家系統(tǒng)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成的航姿系統(tǒng)故障診斷[J];空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年01期

10 劉建業(yè);杜亞玲;祝燕華;李榮冰;;航姿系統(tǒng)內(nèi)阻尼的模糊自適應(yīng)濾波算法[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2007年02期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 孫百香;王社偉;段鳳陽;丁必勇;;航姿系統(tǒng)新型故障診斷方法的研究[A];第二屆中國航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2006年

2 伍成立;王孟培;;安-26飛機(jī)航姿系統(tǒng)空中斷電故障分析及應(yīng)急措施[A];湖北省航空學(xué)會(huì)成立二十周年學(xué)術(shù)交流文集[C];2004年

3 祝燕華;劉建業(yè);杜亞玲;;基于光纖陀螺的小型化捷聯(lián)航姿系統(tǒng)算法和實(shí)現(xiàn)研究[A];中國航空學(xué)會(huì)控制與應(yīng)用第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

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1 常健;復(fù)雜機(jī)載環(huán)境下的MEMS航姿系統(tǒng)性能優(yōu)化技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

2 王磊;硅微航姿系統(tǒng)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

3 曹飛;嵌入式航向姿態(tài)參考系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2012年

4 牛妍;基于MEMS的微小型嵌入式航姿系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[D];南京航空航天大學(xué);2010年

5 秦國慶;光纖捷聯(lián)航姿系統(tǒng)高精度姿態(tài)解算及性能優(yōu)化技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

6 翟建秦;基于DSP的小型捷聯(lián)航姿系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

7 劉s鷗;基于MTi微慣性航姿系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

8 黃風(fēng)建;基于MIMU捷聯(lián)航姿系統(tǒng)算法研究[D];上海交通大學(xué);2012年

9 王小春;MEMS微慣性航姿系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與集成技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

10 劉星伯;基于捷聯(lián)航姿系統(tǒng)的艦船瞬時(shí)線運(yùn)動(dòng)信息測量研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：1219501