高動態(tài)下激光捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)算法研究與實現(xiàn).pdf

1、慣性導(dǎo)航因其不受外界環(huán)境任何干擾的獨特優(yōu)勢而成為導(dǎo)彈、飛機、艦船等運載體最為重要的制導(dǎo)方式。近年來采用激光陀螺作為敏感元件的捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)展勢頭迅猛,但精度問題已經(jīng)成為其進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸,這也是其在高精度導(dǎo)航領(lǐng)域無法取代平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)的主要原因。提高捷聯(lián)系統(tǒng)精度的途徑有多種,綜合考慮成本、實用性、技術(shù)難度等因素,采用高精度導(dǎo)航算法是解決這一問題的理想途徑。本文正是針對這一問題而展開研究的。
　　本文的研究工作主要包括以下三個部分

2、:
　　(1)對捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的誤差分析。在對捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本工作原理進(jìn)行闡述的基礎(chǔ)上,本文重點從慣性器件誤差、導(dǎo)航算法誤差、圓錐誤差等幾個方面詳細(xì)分析了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差來源及其對導(dǎo)航精度的影響。
　　(2)以典型圓錐運動和典型劃船運動為檢驗環(huán)境,對高動態(tài)環(huán)境下捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的姿態(tài)算法、速度算法和位置算法進(jìn)行了深入研究。提出了姿態(tài)更新的精度準(zhǔn)則,對等效旋轉(zhuǎn)矢量多子樣算法及其在典型圓錐運動下的的優(yōu)化形式進(jìn)行了推導(dǎo),對

3、多子樣加前一周期角增量算法也進(jìn)行了研究。對圓錐優(yōu)化算法在其它動態(tài)環(huán)境中的最優(yōu)性問題進(jìn)行了研究,得出了相應(yīng)結(jié)論。對速度解算中的劃船效應(yīng)誤差和位置解算中的渦卷效應(yīng)誤差進(jìn)行了研究,提出了相應(yīng)補償算法,并推導(dǎo)了在典型劃船運動下補償算法的優(yōu)化形式。
　　(3)設(shè)計了以PC/104為導(dǎo)航計算機的激光陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)實物,在VC++6.0環(huán)境下開發(fā)了用于導(dǎo)航計算機串口通信的上位機控制軟件。對慣組進(jìn)行標(biāo)定,完成了LSINS系統(tǒng)的初始對準(zhǔn)。在實驗室