隨著世界局部戰(zhàn)爭的日益發(fā)展,為適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要,艦載戰(zhàn)術(shù)武器現(xiàn)已發(fā)展成為主要的中等規(guī)模打擊性武器。由于艦載戰(zhàn)術(shù)武器的飛行時間相對較短,因此,其導(dǎo)航精度主要取決于艦載主慣導(dǎo)傳遞對準(zhǔn)的精度。但傳遞對準(zhǔn)結(jié)束子慣導(dǎo)進入導(dǎo)航階段時刻的初始姿態(tài)誤差角,無法通過直接測量得到,只能通過間接估計的方法獲取。因此,如何設(shè)計傳遞對準(zhǔn)精度評估方法以評價傳遞對準(zhǔn)的對準(zhǔn)性能,成為艦載領(lǐng)域的重要研究方向。本文針對于慣導(dǎo)系統(tǒng),基于可觀測性分析開展了傳遞對準(zhǔn)精度評估方法的研究。針對艦船機動不足的問題,設(shè)計基于主慣導(dǎo)姿態(tài)變化量的傳遞對準(zhǔn)精度評估方法,通過計算機仿真及可觀測性分析,驗證該方法的正確性及有效性。在對傳遞對準(zhǔn)精度評估基本理論進行深入研究的基礎(chǔ)上,介紹了傳遞對準(zhǔn)精度評估技術(shù)中涉及的外部參考系統(tǒng)及量測匹配量的選取;根據(jù)捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本誤差方程,推導(dǎo)建立了精度評估系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;在詳細(xì)分析兩種最優(yōu)平滑估計算法的基礎(chǔ)上,通過計算機仿真,利用兩種平滑算法分別實現(xiàn)了傳遞對準(zhǔn)的精度評估;通過分析線性機動強度對方位失準(zhǔn)角估計效果的影響,引出了對傳遞對準(zhǔn)精度評估系統(tǒng)進行可觀測性分析的重要性。以分段線性定常系統(tǒng)的可觀測性分析理論為基礎(chǔ),利用基于奇異值分解法對不同參考信息和不同機動方式下的精度評估系統(tǒng)進行可觀測性及可觀測度仿真分析,引出了設(shè)計非機動模式下,引入多觀測量進行傳遞對準(zhǔn)精度評估的必要性。針對方位失準(zhǔn)角估計效果受限于艦船低機動能力的問題,設(shè)計了基于主慣導(dǎo)姿態(tài)變化量信息輔助差分GPS信息的精度評估方法,并通過可觀測性分析驗證了該方法了正確性及有效性。針對RTS固定區(qū)間平滑算法中存在的數(shù)據(jù)存儲量大的問題,提出了一種濾波存數(shù)據(jù)更少的改進型RTS平滑新算法,在不改變RTS算法公式的前提下有效減少了濾波過程中需要存儲的數(shù)據(jù);將改進型RTS算法應(yīng)用于所設(shè)計的傳遞對準(zhǔn)精度評估系統(tǒng),與傳統(tǒng)RTS平滑算法在濾波過程中的存儲量進行對比分析,得出所設(shè)計的RTS平滑算法在存儲量上減少約1/3左右;對于具體問題中固定區(qū)間平滑算法的選用具有一定的參考價值。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：U674.703.5
【部分圖文】：

16(c) 緯度與經(jīng)度的固定點平滑結(jié)果圖 2.1 誤差的固定點平滑結(jié)果.1 固定點平滑結(jié)果可知，速度誤差和位置誤差的平滑曲線與誤差而估計曲線卻偏離很大。這是因為在“搖擺+機動”情況下，位較好。因此，平滑曲線會迅速收斂，但濾波估計曲線輸出的卻是實時估計值。間平滑的仿真結(jié)果如圖 2.2 所示。其中，用粗線實線表示固定區(qū)示濾波估計值；用虛線表示誤差真值。值得注意的是，由于固定束后，利用濾波過程中所存儲的數(shù)據(jù)按時間的逆序做卡爾曼平滑果的讀取方式相對固定點平滑有所不同，其平滑結(jié)果是在 0s 處

(c) 緯度與經(jīng)度的固定區(qū)間平滑結(jié)果圖 2.2 誤差的固定區(qū)間平滑結(jié)果.2 的固定區(qū)間平滑結(jié)果可知，與固定點平滑算法明顯不同的是，平滑曲線均與濾波估計曲線相似且基本重合。這是因為固定區(qū)間用程度不同導(dǎo)致的。 分別列出了利用固定點、固定區(qū)間平滑算法進行傳遞對準(zhǔn)精度評的仿真結(jié)果。其中，平滑值的求取是由相同仿真條件下進行 10果取均值得到的。其中，平滑相對誤差為平滑值與真值的差值與表 2.1 傳遞對準(zhǔn)精度評估的仿真結(jié)果對比固定點的平滑 固定區(qū)間的平滑平滑值 相對誤差 平滑值 相對誤x (6')6.22 ' 3.66% 6.19 ' 3.16y (6')5.71 ' 4.83% 5.89 ' 1.83

機動”0-10s 沿 45°航向勻速運動，速度為 10 m /s ；10-20s 沿 45°航向加速運動，加速度為 22m /s ；保持勻速至評估結(jié)束。擺” 系泊搖擺狀態(tài)。種機動方式仿真條件設(shè)置均與 2.4.1 中相同，現(xiàn)僅對方位失準(zhǔn)角圖 2.3-2.5 所示。
【參考文獻】

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本文編號：2865567