小型激光慣性/衛(wèi)星組合POS系統(tǒng)(Position and Orientation System,POS)是慣性技術(shù)領(lǐng)域的一個重要研究方向,主要服務(wù)于測繪、測量、控制等領(lǐng)域。本文通過依靠現(xiàn)有國內(nèi)慣性技術(shù),研制一款能夠滿足實(shí)際工程應(yīng)用的小型化高精度激光POS系統(tǒng)。首先,通過精度仿真和有限元分析,提出了一款一體化的POS設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過一系列的仿真計(jì)算和誤差分析后,確定了主要儀表的選型,包含激光POS選用了三個精度優(yōu)于0.01°/h的50型激光陀螺和三個石英撓性加速度計(jì),同時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)小型化的雙CPU計(jì)算機(jī)電路、小型化的I/F轉(zhuǎn)換電路和電源電路,并選用了TRIMBLE的BD970接收機(jī)。第二,針對現(xiàn)有標(biāo)定方案,提出了一種優(yōu)化的12位置+速率標(biāo)定方案,標(biāo)定方案充分利用了位置標(biāo)定的數(shù)據(jù),具備良好的標(biāo)定可行性。通過對激光POS的穩(wěn)定溫度工況的標(biāo)定,同時(shí)也表明激光POS的精度較高。針對慣性器件和電路板的參數(shù)隨溫度變化較大的情況,通過對誤差來源的機(jī)理分析和不同溫度下的標(biāo)定驗(yàn)證,并提出了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)參數(shù)的溫度補(bǔ)償方案。通過對溫度補(bǔ)償前后數(shù)據(jù)的計(jì)算,溫度補(bǔ)償使得激光POS系統(tǒng)純慣性導(dǎo)航位置精度提高了3倍。最...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的來源
    1.2 課題研究的背景和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 儀表發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 GNSS發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.3 POS系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.4 標(biāo)定測試技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.5 POS算法研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究目標(biāo)與內(nèi)容
第2章激光POS設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 激光POS原理
        2.2.1 慣性導(dǎo)航原理
        2.2.2 組合導(dǎo)航原理
    2.3 系統(tǒng)整體方案
        2.3.1 儀表選型
        2.3.2 系統(tǒng)整體構(gòu)成
        2.3.3 本體組件部分設(shè)計(jì)
        2.3.4 箱體部件設(shè)計(jì)
        2.3.5 計(jì)算機(jī)板方案
        2.3.6 I/F電路方案
        2.3.7 電源板設(shè)計(jì)
        2.3.8 衛(wèi)星接收機(jī)選擇
        2.3.9 機(jī)械接口設(shè)計(jì)
        2.3.10 電氣接口設(shè)計(jì)
    2.4 抗力學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)與分析
        2.4.1 減振設(shè)計(jì)
        2.4.2 力學(xué)仿真分析
        2.4.3 力學(xué)試驗(yàn)驗(yàn)證
    2.5 系統(tǒng)熱分析與改進(jìn)
        2.5.1 熱分析基本原理
        2.5.2 慣導(dǎo)熱分析仿真與改進(jìn)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 標(biāo)定測試與誤差補(bǔ)償
    3.1 引言
    3.2 標(biāo)定編排
        3.2.1 POS系統(tǒng)慣導(dǎo)模型
        3.2.2 標(biāo)定測試方案
        3.2.3 激光POS標(biāo)定數(shù)據(jù)分析
    3.3 系數(shù)誤差補(bǔ)償與精度驗(yàn)證
        3.3.1 激光POS系數(shù)補(bǔ)償
        3.3.2 補(bǔ)償效果驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 精度驗(yàn)證分析
    4.1 引言
    4.2 激光POS與諾瓦泰 100C光纖慣導(dǎo)實(shí)驗(yàn)對比
        4.2.1 試驗(yàn)測試方案
        4.2.2 諾瓦泰 100C光纖慣導(dǎo)
        4.2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
        4.2.4 對比試驗(yàn)小結(jié)
    4.3 INS/DGPS組合導(dǎo)航在軌道檢測上的應(yīng)用分析
        4.3.1 軌道檢測試驗(yàn)要求與概況
        4.3.2 軌道檢測試驗(yàn)結(jié)果分析
        4.3.3 軌道測試總結(jié)
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷



本文編號：3838416