【摘要】：慣性導(dǎo)航是利用慣性敏感元件(陀螺儀和加速度計(jì))測(cè)量運(yùn)載體的角速率和加速度,從而計(jì)算出運(yùn)載體的速度、位置和姿態(tài)等導(dǎo)航信息。但是陀螺儀的零偏效應(yīng)等慣性敏感元件器件誤差會(huì)引起導(dǎo)航系統(tǒng)誤差,針對(duì)慣性器件誤差的自補(bǔ)償,一種有效的方法是采用旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù),但旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)會(huì)引起額外的旋轉(zhuǎn)調(diào)制姿態(tài)誤差,直接影響姿態(tài)測(cè)量精度,為實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)調(diào)制姿態(tài)誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)於ɡ碚摶A(chǔ),論文研究旋轉(zhuǎn)調(diào)制姿態(tài)誤差規(guī)律并建立誤差模型以全面描述慣導(dǎo)系統(tǒng)各誤差源引起的實(shí)時(shí)姿態(tài)誤差。本研究介紹旋轉(zhuǎn)調(diào)制慣導(dǎo)誤差調(diào)制和姿態(tài)測(cè)量原理,在此基礎(chǔ)上全面分析引起實(shí)時(shí)姿態(tài)誤差的誤差參數(shù):陀螺儀常值漂移、標(biāo)度因數(shù)誤差、慣性器件安裝誤差、測(cè)角誤差和旋轉(zhuǎn)裝置安裝誤差等,并建立誤差坐標(biāo)系以全面描述誤差參數(shù)對(duì)姿態(tài)測(cè)量矩陣的影響;為驗(yàn)證實(shí)時(shí)姿態(tài)誤差模型,基于單、雙軸旋轉(zhuǎn)慣導(dǎo)姿態(tài)測(cè)量原理,推導(dǎo)誤差參數(shù)與姿態(tài)輸出之間的關(guān)系,建立與旋轉(zhuǎn)調(diào)制角度、導(dǎo)航時(shí)間、旋轉(zhuǎn)順序相關(guān)的姿態(tài)誤差狀態(tài)方程;緊接著,全面推導(dǎo)誤差參數(shù)引起的旋轉(zhuǎn)調(diào)制姿態(tài)誤差解析解,分析誤差參數(shù)與旋轉(zhuǎn)調(diào)制姿態(tài)誤差周期和幅值之間的關(guān)系,進(jìn)而建立旋轉(zhuǎn)調(diào)制姿態(tài)誤差實(shí)時(shí)模型,并闡明姿態(tài)誤差變化規(guī)律,并用仿真方法驗(yàn)證其規(guī)律和理論結(jié)果;本文探索了基于旋轉(zhuǎn)調(diào)制姿態(tài)誤差模型的誤差參數(shù)標(biāo)校并給出誤差參數(shù)標(biāo)校算法,為驗(yàn)證所提出理論對(duì)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)航系統(tǒng)精度補(bǔ)償?shù)挠行?選擇以連續(xù)正反轉(zhuǎn)的單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制模型和十六次序轉(zhuǎn)停的雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制模型為基礎(chǔ),分別構(gòu)建單、雙軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制全面精確誤差模型和導(dǎo)航實(shí)時(shí)姿態(tài)誤差模型,結(jié)合旋轉(zhuǎn)調(diào)制實(shí)時(shí)姿態(tài)誤差模型,研究了導(dǎo)航系統(tǒng)誤差參數(shù)標(biāo)校算法,仿真結(jié)果驗(yàn)證誤差模型的可行性。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN96
【圖文】：

圖 2.1 載體坐標(biāo)系示意圖坐標(biāo)系( n 系)-- o xnynzn系是在導(dǎo)航時(shí)根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)工作的需要而選取的作為導(dǎo)坐標(biāo)系是捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)常用的導(dǎo)航坐標(biāo)系之一，本作為導(dǎo)航坐標(biāo)系。儀表坐標(biāo)系（ s 系）-- o xsyszs坐標(biāo)系是為了旋轉(zhuǎn)調(diào)制系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)需求定義的坐標(biāo)系性器件的重心，并且坐標(biāo)系三軸方向?yàn)槿M正交慣性測(cè)量該坐標(biāo)系為 o xsyszs。

10圖 2.2 各坐標(biāo)系示意圖2.2.2 坐標(biāo)系間轉(zhuǎn)換矩陣（1）姿態(tài)角定義載體的姿態(tài)角是由歐拉概念定義的，所以又稱歐拉角。載體的姿態(tài)角是由載體坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系確定的，用航向角、俯仰角和橫滾角三個(gè)歐拉角表示。橫搖角 φ（roll）：載體坐標(biāo)系橫向軸（ xb軸）與通過(guò)載體橫向軸的鉛垂面間投影的夾角，載體向右滾為正，反之為負(fù)，滾動(dòng)范圍為 -180°～ 180°�？v搖角 θ（pitch）：載體坐標(biāo)系縱向軸（ yb軸）與載體橫向軸在水平面投影的夾角。當(dāng)縱向軸的正半軸位于過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的水平面之上時(shí)，俯仰角為正，否則為負(fù)，俯仰范圍為 -90°～ 90°。航向角 ψ（yaw）：載體縱軸在實(shí)時(shí)所處地理位置水平面上的投影與地理北向軸之間的夾角即為載體的航向角,航向角數(shù)值是通過(guò)起點(diǎn)為地理北向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)算的，即載體右偏東向?yàn)檎�，反之為�?fù)，其范圍是 0°～ 360°。（2）載體坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系之間的姿態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系

圖 2.3 是捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理示意圖。圖 2.3 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航原理圖2.3.3 姿態(tài)方程計(jì)算本文主要研究艦船航行過(guò)程中，各誤差參數(shù)引起的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)姿態(tài)誤差變化規(guī)律，而載體的姿態(tài)角是由載體坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系確定的，用航向角、俯仰角和橫滾角三個(gè)歐拉角表示。因此由式（2-2）我們可以得到11 12 1321 22 2331 32 33 = nbc c cC c c cc c c(2-3)

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 高明坤;潛地導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)精度試驗(yàn)誤差模型的研究[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);1989年09期

2 尹康;洪麗;;乘性誤差模型與加性誤差模型的比較[J];統(tǒng)計(jì)與決策;2005年21期

3 史文中;三維地理信息系統(tǒng)中幾何特征的誤差模型[J];武漢測(cè)繪科技大學(xué)學(xué)報(bào);1998年01期

4 劉西河，宋有山;任意初始位置平臺(tái)誤差模型自標(biāo)定[J];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào);1994年01期

5 朱建軍,曾卓喬;污染誤差模型下的測(cè)量數(shù)據(jù)處理理論[J];測(cè)繪學(xué)報(bào);1999年03期

6 李萍;魏登云;;基于誤差模型的體育測(cè)量客觀性基本理論[J];安徽體育科技;2005年06期

7 李好奇;;線性度量誤差模型廣義最小二乘估計(jì)[J];考試周刊;2007年41期

8 劉翠霞;;一類誤差不獨(dú)立的變量含誤差模型[J];重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年03期

9 李璞;王麗華;李明;;重復(fù)標(biāo)定的慣組誤差模型系數(shù)計(jì)算方法[J];導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù);2012年03期

10 周杰;劉三陽(yáng);;乘積誤差模型的漸近性質(zhì)[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)報(bào);2008年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 趙學(xué)松;;DEM誤差引起的DOM誤差模型研究[A];全國(guó)測(cè)繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第二十四次學(xué)術(shù)信息交流會(huì)論文集[C];2010年

2 鄭衛(wèi)新;馮純伯;;動(dòng)態(tài)變量誤差模型的一個(gè)實(shí)用辨識(shí)方法[A];1989年控制理論及其應(yīng)用年會(huì)論文集（上）[C];1989年

3 吳宇菲;王偉;;變量有誤差模型的高階矩算法[A];1996中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1996年

4 謝愈;鄭偉;湯國(guó)建;;基于均勻設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模在慣導(dǎo)工具誤差模型彈載驗(yàn)證試驗(yàn)方案優(yōu)化中的應(yīng)用[A];2007均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2007年

5 曹慧丹;沈昱明;賴際舟;;微硅加速度計(jì)標(biāo)定及試驗(yàn)研究[A];第六屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（2）[C];2008年

6 郭慶;楊明;秦莉;;末制導(dǎo)段攔截器誤差模型的設(shè)計(jì)[A];中國(guó)航空學(xué)會(huì)控制與應(yīng)用第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

7 關(guān)新;王聰;譚駿;;電網(wǎng)頻率低頻減載策略的研究[A];第十一屆沈陽(yáng)科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)暨中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)發(fā)展與合作論壇論文集（信息科學(xué)與工程技術(shù)分冊(cè)）[C];2014年

8 孫先仿;張志方;;具有有界相對(duì)誤差模型的參數(shù)辨識(shí)[A];1994中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1994年

9 魏宗康;郭剛;;慣性測(cè)量系統(tǒng)誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法研究[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家——2006中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2006年

10 穆育強(qiáng);錢龍軍;盛安冬;;制導(dǎo)炸彈誤差模型的仿真與分析[A];第二十六屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 祁家毅;半球諧振陀螺儀誤差分析與測(cè)試技術(shù)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

2 楊華波;慣性測(cè)量系統(tǒng)誤差標(biāo)定及分離技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

3 陳書涵;螺旋錐齒輪磨削誤差產(chǎn)生機(jī)制及修正技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2009年

4 馬芮;基于微慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差分析和補(bǔ)償技術(shù)研究[D];清華大學(xué);2010年

5 張召才;地形起伏對(duì)推掃式遙感立體成像影響的關(guān)鍵理論和技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2012年

6 曹佃生;高精度大行程柔性位移平臺(tái)技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2012年

7 彭?yè)P(yáng)林;復(fù)雜光學(xué)曲面控?fù)p傷精密磨削關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

8 諶一夫;衛(wèi)星三線陣TDI CCD傳感器在軌標(biāo)定研究[D];武漢大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 侯亮;慣導(dǎo)旋轉(zhuǎn)調(diào)制姿態(tài)誤差模型研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2019年

2 侯政嘉;矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀誤差模型及校正理論的研究[D];電子科技大學(xué);2005年

3 惠婷;非參數(shù)乘積誤差模型及其對(duì)成交量的應(yīng)用研究[D];西南財(cái)經(jīng)大學(xué);2014年

4 杜磊;對(duì)數(shù)乘積誤差模型及其應(yīng)用[D];西南財(cái)經(jīng)大學(xué);2014年

5 郭劍鋒;奇異廣義線性度量誤差模型的參數(shù)估計(jì)[D];武漢科技大學(xué);2007年

6 徐越;異方差重復(fù)測(cè)量誤差模型的參數(shù)估計(jì)研究[D];南京信息工程大學(xué);2015年

7 李紅磊;基于QAR數(shù)據(jù)的GPS誤差模型研究[D];中國(guó)民航大學(xué);2015年

8 胡志強(qiáng);激光陀螺誤差模型研究[D];西北大學(xué);2008年

9 王玲玲;事故下電網(wǎng)頻率恢復(fù)策略的研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2012年

10 張道府;選擇順應(yīng)性裝配機(jī)械臂精度分析[D];東北大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2781598