慣性導航系統(tǒng)以其完全自主、不依賴外部信息、隱蔽性好等優(yōu)點廣泛應用在航空、航天、航海等軍民領域中。定向?qū)け毕到y(tǒng)作為慣性導航系統(tǒng)中的重要分支,其在軍事及民用定向應用日漸廣泛,系統(tǒng)級產(chǎn)品的研制方向朝著高精度、小體積、高可靠性的方向發(fā)展。本文以某型地面照射指引系統(tǒng)為背景,根據(jù)系統(tǒng)體積小、重量輕、便于單人攜帶的需求,結合地照系統(tǒng)工作流程,研制了一種小型雙自由度方位跟蹤云臺系統(tǒng),通過快速架設并啟動,在短時間內(nèi)完成尋北,并對目標進行實時跟蹤,從而解析目標所定位的地理信息。根據(jù)研究背景提出的指標要求,對系統(tǒng)誤差進行分析及分配,為傳感器選型提供依據(jù),確定采用動力調(diào)諧陀螺儀實現(xiàn)陀螺尋北功能;采用金屬調(diào)平水泡代替?zhèn)鹘y(tǒng)加速度計調(diào)平補償;采用高精度光電編碼器和角度傳感器作為方位軸和俯仰軸的敏感器件,實現(xiàn)高精度方位跟蹤測量的技術路線。陀螺尋北方面設計了基于動力調(diào)諧陀螺儀的模擬伺服回路,包括前放電路、相敏解調(diào)、陷波、校正網(wǎng)絡及功放電路等模塊,對各部分傳遞函數(shù)進行理論推導和校正,保證陀螺具有優(yōu)異的幅值裕度和相角裕度,實現(xiàn)陀螺穩(wěn)定閉環(huán)控制和高精度測量。云臺控制電路方面以dsPIC30F6014A單片機為控制核心,通過軟... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 慣性導航系統(tǒng)
        1.1.2 尋北定向系統(tǒng)特點及應用
    1.2 國內(nèi)外相關研究概況及發(fā)展趨勢
        1.2.1 慣性導航系統(tǒng)的國內(nèi)外概況
        1.2.2 陀螺儀的國內(nèi)外概況
        1.2.3 尋北系統(tǒng)的國內(nèi)外研制概況
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
    1.4 本文章節(jié)安排
2.云臺系統(tǒng)的工作原理及整體方案概述
    2.1 系統(tǒng)需求分析
        2.1.1 精度指標要求
        2.1.2 云臺系統(tǒng)電源電壓以及功耗要求
    2.2 方案選型
    2.3 云臺系統(tǒng)方案設計
        2.3.1 系統(tǒng)誤差分析及儀表精度選擇
        2.3.2 系統(tǒng)工作原理
        2.3.3 系統(tǒng)工作流程
    2.4 本章小結
3 云臺系統(tǒng)結構
    3.1 系統(tǒng)坐標系定義
    3.2 云臺結構簡介
    3.3 本章小結
4 云臺系統(tǒng)電路設計
    4.1 二次電源設計
    4.2 陀螺伺服回路設計
        4.2.1 伺服回路方案設計
        4.2.2 伺服回路電路設計實現(xiàn)
    4.3 控制電路設計
        4.3.1 控制電路板陀螺電源設計
        4.3.2 控制電路板控制電路設計
    4.4 本章小結
5 云臺軟件設計
    5.1 云臺系統(tǒng)過程軟件設計
        5.1.1 過程控制軟件作用及工作流程
        5.1.2 過程控制軟件模塊劃分
    5.2 數(shù)據(jù)處理軟件設計
        5.2.1 尋北解算
        5.2.2 跟蹤測角
        5.2.3 數(shù)據(jù)去噪濾波
        5.2.4 誤差補償算法
    5.3 本章小結
6 云臺系統(tǒng)標定
    6.1 云臺測試系統(tǒng)開發(fā)
        6.1.1 測試需求分析
        6.1.2 測試系統(tǒng)實現(xiàn)
    6.2 系統(tǒng)精度測試
        6.2.1 靜態(tài)尋北精度測試
        6.2.2 動態(tài)方位跟蹤測角精度測試
        6.2.3 俯仰跟蹤精度測試
    6.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：2917489