導航系統(tǒng)作為現(xiàn)代軍事武器裝備關(guān)鍵部件,其導航精度和可靠性決定了導航任務是否能夠順利完成和作戰(zhàn)任務完成的速度和質(zhì)量。為提高導航系統(tǒng)的性能,滿足艦船長航時、遠航程導航需求,并降低對衛(wèi)星導航的依賴,論文引入星光導航與慣性導航進行組合成無源組合導航系統(tǒng),該組合系統(tǒng)具備高精度、高可靠性、自主性和隱蔽性的特點,能極大提高艦船的生存能力。論文以國家重大科學儀器設備開發(fā)專項“全天時高精度星光定向儀開發(fā)與應用—星光定向儀在船舶平臺的應用開發(fā)”項目為技術(shù)背景,從理論和工程實現(xiàn)兩方面對船載星光/慣性組合導航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)展開研究。針對船載環(huán)境,根據(jù)星光/慣性組合系統(tǒng)設備形態(tài),設計了相應總體方案和系統(tǒng)標校方案;在星光/慣性組合導航系統(tǒng)誤差分析、組合模式研究的基礎上,設計了組合對準、系統(tǒng)重調(diào)方案;最后利用星光/慣性組合系統(tǒng)初樣機進行了試驗驗證。論文的主要研究內(nèi)容有:(1)艦載星光/慣性組合導航系統(tǒng)總體方案設計和工作模式研究。針對船載環(huán)境特點,對慣性元件和星敏感器參數(shù)進行指標分解;對星光導航設備主要發(fā)展及研制方向進行了討論,從星敏感器光學參數(shù)設計、電路設計、星敏感器波段選擇等多方面提出了船載星光導航設備配置方案;比...

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的和意義
    1.3 船載星光/慣性組合導航技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 星光導航技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 船載星光/慣性組合導航技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 船載星光/慣性組合導航關(guān)鍵技術(shù)
    1.5 論文主要工作內(nèi)容
第2章 星光/慣性組合導航系統(tǒng)總體方案
    2.1 船載星光/慣性組合導航系統(tǒng)總體設計要求
        2.1.1 總體設計要求
        2.1.2 船載星光導航總體設計要求
    2.2 船載星光導航總體設計方案
        2.2.1 星敏參數(shù)設計準則
        2.2.2 星敏參數(shù)影響因素
        2.2.3 星敏電路方案設計
    2.3 設備形態(tài)和工作模式
        2.3.1 全平臺式工作模式
        2.3.2 半平臺式工作模式
        2.3.3 全捷聯(lián)式工作模式比較
    2.4 星光/慣性組合初樣機
        2.4.1 樣機的組成
        2.4.2 樣機工作方式
        2.4.3 樣機方案控制流程實現(xiàn)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 星光/慣性組合導航系統(tǒng)標校方案
    3.1 坐標系及轉(zhuǎn)換關(guān)系
        3.1.1 坐標系定義
        3.1.2 坐標系轉(zhuǎn)換關(guān)系
    3.2 系統(tǒng)標校方案
        3.2.1 標校條件及要求
        3.2.2 標校流程
        3.2.3 系統(tǒng)標校方法
    3.3 標校誤差
        3.3.1 軸系傳遞誤差
        3.3.2 軸系傳遞誤差仿真
        3.3.3 尺寸效應誤差
        3.3.4 標校誤差分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 星光/慣性組合模式研究
    4.1 星光導航誤差分析
        4.1.1 星光導航定姿、定位原理
        4.1.2 慣導水平姿態(tài)誤差對星光定姿的影響
        4.1.3 仿真分析
    4.2 星光/慣性組合導航模型
        4.2.1 慣導誤差模型
        4.2.2 簡單組合模型
        4.2.3 基于星光校正陀螺漂移組合模型
        4.2.4 基于星光全面校正組合模式
    4.3 主從濾波組合模式
        4.3.1 主從模式原理
        4.3.2 仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 星光/慣性組合對準和系統(tǒng)重調(diào)方案
    5.1 組合對準基本原理
        5.1.1 粗對準
        5.1.2 精對準
    5.2 星光/慣性組合系統(tǒng)系泊對準
        5.2.1 系泊組合對準原理
        5.2.2 加權(quán)遞推最小二乘法
        5.2.3 組合精對準
        5.2.4 仿真分析
    5.3 星光/慣性組合系統(tǒng)航行對準
        5.3.1 北斗輔助下星光/慣性組合海上對準
        5.3.2 仿真分析
    5.4 基于水平阻尼星光/慣性組合校準方案
        5.4.1 水平阻尼網(wǎng)絡的選取
        5.4.2 阻尼系統(tǒng)的基本方程
        5.4.3 阻尼系統(tǒng)的誤差方程
        5.4.4 基于水平阻尼條件的組合卡爾曼濾波器
    5.5 星光/慣性組合校準
        5.5.1 點校方案
        5.5.2 綜合校準
        5.5.3 基于水平阻尼綜合校準仿真
    5.6 本章小結(jié)
第6章 星光/慣性組合初樣機試驗分析
    6.1 星光/慣性組合導航試驗分析
    6.2 星光/慣性組合對準試驗分析
    6.3 星光/慣性重調(diào)驗證分析
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3860668