【摘要】：目前,高精度光纖陀螺慣性測(cè)量單元在出廠標(biāo)定完成并交付使用一段時(shí)間后,其內(nèi)部慣性器件的性能參數(shù)可能發(fā)生改變。此外,一些系統(tǒng)性能參數(shù)如內(nèi)桿臂參數(shù)、時(shí)間延遲參數(shù)等在出廠標(biāo)定的過(guò)程中未被考慮。因此,本文針對(duì)幾種主要的系統(tǒng)性能參數(shù)進(jìn)行研究并提出了包含系統(tǒng)級(jí)參數(shù)誤差標(biāo)定、內(nèi)桿臂參數(shù)標(biāo)定和時(shí)延參數(shù)標(biāo)定的廠外混合式標(biāo)定方法。系統(tǒng)級(jí)標(biāo)定法的目的在于減少標(biāo)定過(guò)程對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)精度的依賴,因此提出了一種基于18位置轉(zhuǎn)停翻滾路徑的系統(tǒng)級(jí)標(biāo)定方案,能夠?qū)Τ鰪S標(biāo)定的結(jié)果進(jìn)行精確的修正。根據(jù)慣導(dǎo)誤差基本測(cè)量模型,推導(dǎo)了系統(tǒng)級(jí)標(biāo)定Kalman濾波模型,分別進(jìn)行了單軸旋轉(zhuǎn)路徑下和18位置翻滾路徑下的可觀測(cè)性分析與仿真試驗(yàn),之后進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)試驗(yàn)。最終驗(yàn)證了提出的18位置翻滾路徑下的系統(tǒng)級(jí)標(biāo)定方法能夠標(biāo)定出較為精確系統(tǒng)參數(shù)誤差。轉(zhuǎn)臺(tái)標(biāo)定試驗(yàn)過(guò)程中,光纖陀螺慣性測(cè)量單元總是沿著不同軸旋轉(zhuǎn)才能對(duì)誤差參數(shù)提供足夠的激勵(lì)。而由于內(nèi)桿臂誤差的存在,頻繁的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可能產(chǎn)生嚴(yán)重的內(nèi)桿臂誤差。本文在傳統(tǒng)內(nèi)桿臂參數(shù)標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種有效的搖擺旋轉(zhuǎn)標(biāo)定方案,通過(guò)理論研究解釋該方案的合理性以及采用兩種不同的標(biāo)定路徑比較驗(yàn)證�？捎^測(cè)性分析和試驗(yàn)結(jié)果都表明,所提方法能夠標(biāo)定出較高精度的內(nèi)桿臂參數(shù)。最終,經(jīng)過(guò)標(biāo)定結(jié)果的補(bǔ)償,內(nèi)桿臂誤差被顯著抑制。實(shí)際的光纖陀螺慣性測(cè)量單元中,每個(gè)慣性器件之間可能存在輸出信號(hào)時(shí)間的異步問(wèn)題,特別是在高動(dòng)態(tài)翻滾測(cè)試的環(huán)境下,將會(huì)影響捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)速度更新準(zhǔn)確性。本文充分考慮三個(gè)加速度計(jì)與陀螺儀之間的時(shí)間異步誤差,提出了一種基于單軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)路徑下的時(shí)間延遲參數(shù)標(biāo)定方法,設(shè)計(jì)Kalman濾波器并有效標(biāo)定時(shí)延參數(shù)。仿真與轉(zhuǎn)臺(tái)試驗(yàn)驗(yàn)證了所提方案能精確辨識(shí)加速度計(jì)與陀螺儀之間的三個(gè)時(shí)延參數(shù),最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)輸出信號(hào)的時(shí)間同步。滿足高精度光纖陀螺慣性測(cè)量單元的應(yīng)用。
【圖文】：

圖 1-2 Marins 光纖陀螺慣性測(cè)量單元，，但經(jīng)過(guò) 40 年的努力發(fā)展，在技術(shù)上仍有航天三院 33 所、北京航空航天大學(xué)、航天時(shí)代公司等，作為衡量光纖陀螺精達(dá)到了近 0.001°/s[26-28]。

FOG-IMU安裝模型示意圖
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN96

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 程駿超;房建成;吳偉仁;李建利;王文建;;一種激光陀螺慣性測(cè)量單元混合標(biāo)定方法[J];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2014年04期

2 嚴(yán)恭敏;張強(qiáng);何昆鵬;秦永元;;捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中加速度計(jì)的時(shí)延補(bǔ)償研究[J];宇航學(xué)報(bào);2013年12期

3 馮楊;徐慶九;;激光陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差參數(shù)標(biāo)定方法[J];測(cè)控技術(shù);2013年04期

4 孫偉;徐愛(ài)功;孫楓;;雙軸旋轉(zhuǎn)光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)八位置標(biāo)定方法[J];控制與決策;2012年12期

5 孫楓;孫偉;;旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)精對(duì)準(zhǔn)技術(shù)[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2010年03期

6 楊曉霞;黃一;;外場(chǎng)標(biāo)定條件下捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差狀態(tài)可觀測(cè)性分析[J];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2008年06期

7 李建利;房建成;盛蔚;陶冶;;微小型捷聯(lián)慣性測(cè)量單元標(biāo)定及補(bǔ)償方法[J];宇航學(xué)報(bào);2008年03期

8 孫宏偉;房建成;盛蔚;;一種基于MEMS的微慣性測(cè)量單元標(biāo)定補(bǔ)償方法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

9 劉百奇;房建成;;光纖陀螺IMU的六位置旋轉(zhuǎn)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定新方法[J];光電工程;2008年01期

10 潘獻(xiàn)飛;吳文啟;吳美平;;考慮信號(hào)處理特性的劃搖算法優(yōu)化[J];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2007年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 張?chǎng)?船用單軸旋轉(zhuǎn)光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)初始對(duì)準(zhǔn)/測(cè)漂及綜合校正研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

2 張義;艦船捷聯(lián)慣性系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

3 張紅良;陸用高精度激光陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差參數(shù)估計(jì)方法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

4 嚴(yán)恭敏;車載自主定位定向系統(tǒng)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2633234