大方位失準角下航空制導炸彈傳遞對準與組合導航方法研究
發(fā)布時間:2020-12-10 15:17
航空制導炸彈因其結構簡單、使用方便、射程遠、命中精度高、造價低、效費比高等諸多優(yōu)點,備受各國軍方的青睞。本文圍繞航彈導航系統(tǒng)INS/GPS緊耦合組合導航和大方位失準角初始對準關鍵技術展開研究,目的在于在一定慣性器件精度水平的條件下,盡可能提高捷聯(lián)慣導系統(tǒng)大方位失準角情況下的初始姿態(tài)精度,以提高導航系統(tǒng)導航定位的整體性能。捷聯(lián)慣導系統(tǒng)結構簡單,體積小,重量輕,相比平臺式慣導系統(tǒng)具有成本低、維護簡單、可靠性高等優(yōu)點,被廣泛應用于航彈中,但慣導的導航精度隨時間積累,很難滿足導航精度要求。本文采用以捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)為主體衛(wèi)星導航系統(tǒng)輔助的組合導航方法,對INS/GPS緊耦合組合導航技術進行了研究,利用GPS接收機輸出的偽距、偽距率,與慣性導航結合星歷反算得到的偽距、偽距率的差值作為組合濾波器的輸入,估計出INS系統(tǒng)誤差并進行修正。結果表明緊耦合組合導航與衛(wèi)星導航單獨工作相比,平均定位和測速精度有了較大幅度的提高,位置和速度曲線更加平滑。捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的精度受到慣性器件誤差和初始對準結果的影響,其中導致捷聯(lián)慣導系統(tǒng)產生誤差的主要因素之一就是初始對準誤差。在實際應用中,由于緊急掛飛、操作不當?shù)仍?...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 導航濾波技術
1.2.2 彈載導航技術
1.2.3 傳遞對準技術
1.3 本文主要研究內容
第2章 航彈動力學與運動學建模
2.1 引言
2.2 坐標系與角度定義
2.2.1 坐標系定義
2.2.2 角度定義
2.3 坐標系的轉換關系
2.4 航彈動力學模型
2.4.1 航彈受力分析
2.4.2 航彈動力學方程
2.5 航彈運動學模型
2.5.1 航彈質心平動運動學方程
2.5.2 航彈繞質心轉動運動學方程
2.6 軌跡發(fā)生器仿真
2.7 本章小結
第3章 航彈慣性與衛(wèi)星導航技術
3.1 引言
3.2 捷聯(lián)慣性導航技術
3.2.1 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)解算原理
3.2.2 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)力學編排
3.3 捷聯(lián)慣性導航仿真
3.4 衛(wèi)星導航技術
3.4.1 GPS定位原理
3.4.2 GPS位置解算
3.4.3 GPS測速原理
3.4.4 GPS速度解算
3.4.5 DOP選星原理
3.4.6 最佳幾何精度因子
3.5 衛(wèi)星導航仿真
3.6 本章小結
第4章 航彈傳遞對準與組合導航技術
4.1 引言
4.2 卡爾曼濾波算法
4.2.1 標準卡爾曼濾波算法
4.2.2 無跡卡爾曼濾波算法
4.3 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)大方位失準角初始對準
4.3.1 捷聯(lián)慣導失準角誤差傳播方程推導
4.3.2 主、子慣導安裝誤差角
4.3.3 捷聯(lián)慣導速度誤差方程
4.3.4 “速度+姿態(tài)”匹配模式下傳遞對準模型
4.4 大方位失準角初始對準仿真
4.4.1 初始對準流程
4.4.2 初始對準仿真結果
4.5 INS/GPS緊耦合組合導航技術
4.5.1 狀態(tài)模型
4.5.2 觀測模型
4.6 INS/GPS緊耦合組合導航仿真
4.7 本章小結
第5章 傳遞對準中桿臂與時延的影響及補償
5.1 引言
5.2 桿臂效應對傳遞對準的影響
5.2.1 桿臂效應原理
5.2.2 桿臂速度的補償
5.3 時延對傳遞對準的影響
5.3.1 時延補償算法
5.3.2 時延補償仿真分析
5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
個人簡歷
本文編號:2908922
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 導航濾波技術
1.2.2 彈載導航技術
1.2.3 傳遞對準技術
1.3 本文主要研究內容
第2章 航彈動力學與運動學建模
2.1 引言
2.2 坐標系與角度定義
2.2.1 坐標系定義
2.2.2 角度定義
2.3 坐標系的轉換關系
2.4 航彈動力學模型
2.4.1 航彈受力分析
2.4.2 航彈動力學方程
2.5 航彈運動學模型
2.5.1 航彈質心平動運動學方程
2.5.2 航彈繞質心轉動運動學方程
2.6 軌跡發(fā)生器仿真
2.7 本章小結
第3章 航彈慣性與衛(wèi)星導航技術
3.1 引言
3.2 捷聯(lián)慣性導航技術
3.2.1 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)解算原理
3.2.2 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)力學編排
3.3 捷聯(lián)慣性導航仿真
3.4 衛(wèi)星導航技術
3.4.1 GPS定位原理
3.4.2 GPS位置解算
3.4.3 GPS測速原理
3.4.4 GPS速度解算
3.4.5 DOP選星原理
3.4.6 最佳幾何精度因子
3.5 衛(wèi)星導航仿真
3.6 本章小結
第4章 航彈傳遞對準與組合導航技術
4.1 引言
4.2 卡爾曼濾波算法
4.2.1 標準卡爾曼濾波算法
4.2.2 無跡卡爾曼濾波算法
4.3 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)大方位失準角初始對準
4.3.1 捷聯(lián)慣導失準角誤差傳播方程推導
4.3.2 主、子慣導安裝誤差角
4.3.3 捷聯(lián)慣導速度誤差方程
4.3.4 “速度+姿態(tài)”匹配模式下傳遞對準模型
4.4 大方位失準角初始對準仿真
4.4.1 初始對準流程
4.4.2 初始對準仿真結果
4.5 INS/GPS緊耦合組合導航技術
4.5.1 狀態(tài)模型
4.5.2 觀測模型
4.6 INS/GPS緊耦合組合導航仿真
4.7 本章小結
第5章 傳遞對準中桿臂與時延的影響及補償
5.1 引言
5.2 桿臂效應對傳遞對準的影響
5.2.1 桿臂效應原理
5.2.2 桿臂速度的補償
5.3 時延對傳遞對準的影響
5.3.1 時延補償算法
5.3.2 時延補償仿真分析
5.4 本章小結
結論
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本文編號:2908922
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