面向水中小型載體的單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制慣性導(dǎo)航系統(tǒng)算法研究
本文關(guān)鍵詞:面向水中小型載體的單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制慣性導(dǎo)航系統(tǒng)算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)是目前捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(SINS)的研究熱點之一。隨著光纖陀螺儀的日益成熟,研制出高精度、低成本的旋轉(zhuǎn)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)已成為可能。旋轉(zhuǎn)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)為基礎(chǔ),在其基礎(chǔ)上增加了轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)與測角裝置。利用旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)對系統(tǒng)誤差的補(bǔ)償,保障載體長時間工作時的導(dǎo)航精度。目前,基于光纖陀螺儀的單軸旋轉(zhuǎn)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)由于其獨特的優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用。本文以實際工程應(yīng)用為背景,將旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù)應(yīng)用到捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中,對單軸旋轉(zhuǎn)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,并利用實際的樣機(jī)進(jìn)行了相關(guān)導(dǎo)航試驗。所做的工作主要如下:1.介紹了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)工作中常用的幾種坐標(biāo)系以及坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,對旋轉(zhuǎn)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理進(jìn)行了分析,在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了單軸旋轉(zhuǎn)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差方程,闡述了單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制系統(tǒng)的誤差抑制機(jī)理;2.闡述了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)工作中常見的幾種誤差源,分析這些誤差源在單軸旋轉(zhuǎn)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的誤差補(bǔ)償效應(yīng),包括陀螺漂移誤差、加速度計零偏誤差、標(biāo)度因數(shù)誤差、安裝誤差、尺寸效應(yīng)誤差等;3.針對旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)速率的選取以及旋轉(zhuǎn)方案的選擇進(jìn)行了分析,重點分析了單軸正反連續(xù)旋轉(zhuǎn)方案和單軸四位置轉(zhuǎn)停方案的誤差調(diào)制效果,并建立數(shù)學(xué)仿真模型,進(jìn)行相關(guān)仿真實驗;4,利用實際的單軸旋轉(zhuǎn)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)樣機(jī)進(jìn)行一系列的試驗,包括三軸搖擺試驗、跑車試驗等。通過實際的樣機(jī)試驗驗證了轉(zhuǎn)動方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】:捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng) 旋轉(zhuǎn)調(diào)制技術(shù) 誤差效應(yīng) 旋轉(zhuǎn)方案
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN96
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 符號說明11-12
- 第一章 緒論12-18
- 1.1 課題研究的目的和意義12-13
- 1.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)展概述13
- 1.3 旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)概述及其發(fā)展概況13-15
- 1.4 論文的內(nèi)容編排及主要工作15-18
- 第二章 旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)基本原理18-30
- 2.1 引言18
- 2.2 慣性導(dǎo)航中常用坐標(biāo)系及轉(zhuǎn)換關(guān)系18-20
- 2.2.1 常用坐標(biāo)系定義18-19
- 2.2.2 各坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系19-20
- 2.3 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)原理20-22
- 2.3.1 速度計算20-21
- 2.3.2 位置計算21-22
- 2.3.3 姿態(tài)計算22
- 2.4 旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差調(diào)制原理22-28
- 2.4.1 旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及基本原理22-23
- 2.4.2 單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差傳播方程23-26
- 2.4.3 單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)調(diào)制補(bǔ)償原理26-28
- 2.5 本章小結(jié)28-30
- 第三章 單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差效應(yīng)分析30-40
- 3.1 引言30
- 3.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差分類30-31
- 3.3 單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差效應(yīng)研究31-36
- 3.3.1 常值漂移誤差31-32
- 3.3.2 標(biāo)度因數(shù)誤差效應(yīng)32-33
- 3.3.3 安裝誤差效應(yīng)33-35
- 3.3.4 隨機(jī)誤差效應(yīng)35
- 3.3.5 加速度計組件尺寸效應(yīng)35-36
- 3.4 姿態(tài)矩陣更新算法36-37
- 3.5 本章小結(jié)37-40
- 第四章 單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運動研究及仿真40-58
- 4.1 引言40
- 4.2 單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸選取分析40
- 4.3 單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)速度分析40-41
- 4.4 旋轉(zhuǎn)調(diào)制方案評價準(zhǔn)則41-42
- 4.5 單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)方案分析42-48
- 4.5.1 單軸正反連續(xù)轉(zhuǎn)動方案42-45
- 4.5.2 單軸四位置轉(zhuǎn)停方案45-48
- 4.6 單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)仿真分析48-55
- 4.6.1 誤差調(diào)制仿真結(jié)果與分析48-54
- 4.6.2 晃動基座綜合仿真54-55
- 4.7 本章小結(jié)55-58
- 第五章 單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)樣機(jī)試驗58-64
- 5.1 引言58
- 5.2 單軸旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)樣機(jī)58-59
- 5.3 搖擺臺試驗59-63
- 5.4 跑車試驗63
- 5.5 本章小結(jié)63-64
- 第六章 總結(jié)與展望64-66
- 參考文獻(xiàn)66-70
- 致謝70-72
- 碩士期間論文發(fā)表情況72
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:面向水中小型載體的單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制慣性導(dǎo)航系統(tǒng)算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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