高超聲速技術(shù)是21世紀(jì)航空航天技術(shù)領(lǐng)域的戰(zhàn)略制高點(diǎn),高超聲速飛行器具有速度快、突防能力強(qiáng)等特點(diǎn),成為當(dāng)今世界軍事強(qiáng)國(guó)關(guān)注的戰(zhàn)略發(fā)展方向。高超聲速飛行器武器系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)的時(shí)間及精度決定了武器系統(tǒng)的反應(yīng)速度及打擊目標(biāo)的精確度。本文針對(duì)高超聲速飛行器的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境,建立了慣性/天文傳遞對(duì)準(zhǔn)模型,包括：基于小失準(zhǔn)角假設(shè)的線性模型、基于大失準(zhǔn)角假設(shè)的非線性模型以及基于加性四元數(shù)的模型。分別搭建了基于卡爾曼濾波器以及無(wú)跡卡爾曼濾波器的數(shù)學(xué)仿真平臺(tái),對(duì)慣性/天文傳遞對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。論文主要包括以下內(nèi)容：(1)給出了高超聲速飛行器傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù)所涉及的空間坐標(biāo)系以及各坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。介紹了四元數(shù)的基本理論并給出了四元數(shù)的微分方程以及誤差方程。結(jié)合X-43A的試飛軌跡,給出了高超聲速飛行器的理想軌道數(shù)學(xué)模型,并利用Simulink對(duì)軌道的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了仿真。(2)分析了捷聯(lián)慣系統(tǒng)誤差,推導(dǎo)了發(fā)射點(diǎn)慣性坐標(biāo)系下的失準(zhǔn)角微分方程、速度誤差微分方程位置誤差微分方程、加性四元數(shù)誤差微分方程以及基于加性四元數(shù)形式的速度誤差微分方程、位置誤差微分方程。分析了影響高超聲速飛行器傳遞對(duì)準(zhǔn)精度的誤差源,包括慣...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)注釋表
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高超聲速飛行器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 慣性/天文組合導(dǎo)航研究現(xiàn)狀
        1.2.3 傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要工作及內(nèi)容
第二章 基本理論及模擬軌道仿真
    2.1 引言
    2.2 常用坐標(biāo)系的定義及其關(guān)系
        2.2.1 常用坐標(biāo)系的定義
        2.2.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.3 四元數(shù)的基本理論
        2.3.1 四元數(shù)定義
        2.3.2 四元數(shù)微分方程
        2.3.3 四元數(shù)與剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)系
        2.3.4 四元數(shù)誤差
    2.4 模擬軌道仿真
        2.4.1 基本假設(shè)
        2.4.2 理想軌道數(shù)學(xué)模型
        2.4.3 軌道仿真結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第三章 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)誤差分析
    3.1 引言
    3.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差方程
        3.2.1 基于平臺(tái)失準(zhǔn)角形式的誤差方程
        3.2.2 基于加性四元數(shù)形式的誤差方程
    3.3 傳遞對(duì)準(zhǔn)誤差源分析與建模
        3.3.1 慣性器件誤差
        3.3.2 機(jī)翼?yè)锨冃握`差
        3.3.3 桿臂效應(yīng)誤差
    3.4 本章小結(jié)
第四章 慣性/天文傳遞對(duì)準(zhǔn)模型
    4.1 引言
    4.2 星敏感器原理
        4.2.1 星敏感器測(cè)姿原理
        4.2.2 姿態(tài)解算算法
    4.3 地理系下天文定姿誤差分析
        4.3.1 地理系下天文定姿誤差分析
        4.3.2 地理系下天文定姿誤差仿真分析
    4.4 慣性/天文傳遞對(duì)準(zhǔn)模型
        4.4.1 基于大失準(zhǔn)角的非線性傳遞對(duì)準(zhǔn)模型
        4.4.2 基于小失準(zhǔn)角的線性傳遞對(duì)準(zhǔn)模型
        4.4.3 基于加性四元數(shù)的傳遞對(duì)準(zhǔn)模型
    4.5 本章小結(jié)
第五章 濾波算法及仿真分析
    5.1 引言
    5.2 無(wú)跡卡爾曼濾波算法研究
        5.2.1 卡爾曼濾波
        5.2.2 無(wú)跡卡爾曼濾波算法
    5.3 仿真分析
        5.3.1 小失準(zhǔn)角情況下估計(jì)陀螺常值漂移的仿真分析
        5.3.2 三種傳遞對(duì)準(zhǔn)模型姿態(tài)收斂精度的仿真分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文主要研究?jī)?nèi)容
    6.2 后續(xù)研究工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間論文發(fā)表情況



本文編號(hào)：3906617