捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)全參數(shù)標(biāo)定方法研究
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【摘要】:慣性導(dǎo)航是一種自主式封閉的導(dǎo)航定位手段,同時(shí)還可以實(shí)時(shí)提供載體的速度、位置和姿態(tài)信息。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)有著不依賴外部信息、不受外部電磁干擾、環(huán)境氣候限制和導(dǎo)航信息連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,依托計(jì)算機(jī)解算姿態(tài)矩陣并模擬地理坐標(biāo)系的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)因其重量輕,易于維護(hù)等特點(diǎn),在航天、車輛、航海、武器裝備等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,逐步取代了老式的平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)。但是捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)在使用中依然和平臺(tái)式慣導(dǎo)系統(tǒng)一樣,存在初始誤差參數(shù)標(biāo)定的問題。慣性測(cè)量元件誤差是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的主要誤差來源,因此對(duì)慣性測(cè)量元件的各項(xiàng)誤差參數(shù)標(biāo)定的精度將直接影響載體的導(dǎo)航精度。本課題首先給出慣性測(cè)量元件的誤差模型,進(jìn)而分析各項(xiàng)誤差在捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中的傳遞特性,同時(shí)分析各個(gè)慣性測(cè)量元件誤差對(duì)于系統(tǒng)導(dǎo)航誤差的影響。然后介紹經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的主要理論基礎(chǔ),并給出了相關(guān)參變量和函數(shù)的物理意義。本文提出一種基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的全參數(shù)標(biāo)定方法,設(shè)計(jì)過程中首先驗(yàn)證了經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法的分解精度以及對(duì)于幅值調(diào)制信號(hào)分解的可行性;其次給出了該標(biāo)定方法的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ),考察了此種方法對(duì)各誤差項(xiàng)的可辨識(shí)性;再次分析了經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法分解導(dǎo)航參數(shù)時(shí)遇到的問題并提供了解決辦法;最后仿真驗(yàn)證了經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法標(biāo)定的精度。此種方法相較于傳統(tǒng)的八位置方法減少了標(biāo)定所需的位置數(shù),相較于六位置法無須多次回轉(zhuǎn),相較于三位置標(biāo)定法能夠提供二十四個(gè)全參數(shù)標(biāo)定結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】:捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng) 慣性測(cè)量元件標(biāo)定 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解
【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】:2015
【分類號(hào)】:TN96
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-16
- 1.1 課題的來源及研究目的和意義9-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析11-14
- 1.2.1 國(guó)內(nèi)外對(duì)慣性元件誤差的研究進(jìn)展11-13
- 1.2.2 慣性元件標(biāo)定方法的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
- 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容14-16
- 第2章 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理16-46
- 2.1 引言16
- 2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理16-19
- 2.2.1 基本坐標(biāo)系的定義17-18
- 2.2.2 坐標(biāo)變換關(guān)系18-19
- 2.3 慣性測(cè)量元件的誤差模型19-21
- 2.3.1 加速度計(jì)誤差模型20
- 2.3.2 陀螺儀誤差模型20-21
- 2.4 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本導(dǎo)航方程21-28
- 2.4.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的速度方程21-25
- 2.4.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的姿態(tài)方程25-27
- 2.4.3 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的位置方程27-28
- 2.5 靜基座下的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差方程28-33
- 2.6 加速度計(jì)誤差對(duì)系統(tǒng)導(dǎo)航誤差的影響33-37
- 2.6.1 東向加速度計(jì)誤差對(duì)系統(tǒng)的影響34-35
- 2.6.2 北向加速度計(jì)誤差對(duì)系統(tǒng)的影響35-37
- 2.7 陀螺儀誤差對(duì)系統(tǒng)導(dǎo)航誤差的影響37-44
- 2.7.1 東向陀螺儀誤差對(duì)系統(tǒng)的影響38-40
- 2.7.2 北向陀螺儀誤差對(duì)系統(tǒng)的影響40-42
- 2.7.3 天向陀螺儀誤差對(duì)系統(tǒng)的影響42-44
- 2.8 全參數(shù)下系統(tǒng)的導(dǎo)航誤差44-45
- 2.9 本章小結(jié)45-46
- 第3章 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法研究46-56
- 3.1 引言46
- 3.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解46-47
- 3.3 本征模函數(shù)47-48
- 3.4 Hilbert變換48-49
- 3.5 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法的應(yīng)用49-55
- 3.6 本章小結(jié)55-56
- 第4章 基于EMD的系統(tǒng)級(jí)全參數(shù)標(biāo)定方法56-72
- 4.1 引言56
- 4.2 標(biāo)定參數(shù)的可辨識(shí)性分析56-60
- 4.2.1 加速度計(jì)誤差參數(shù)的可辨識(shí)性分析56-58
- 4.2.2 陀螺儀誤差參數(shù)的可辨識(shí)性分析58-60
- 4.3 基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EMD的標(biāo)定方法的基本思想60-66
- 4.4 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解對(duì)導(dǎo)航誤差的解算仿真66-71
- 4.5 本章小結(jié)71-72
- 結(jié)論72-73
- 參考文獻(xiàn)73-77
- 致謝77
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):954825
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