捷聯(lián)慣導系統(tǒng)自主對準關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)是慣性導航領(lǐng)域中一種新的研究方向及發(fā)展趨勢，具有可靠性和可維護性強、能夠提供更多的導航信息、制造成本低等優(yōu)點。慣導系統(tǒng)進入導航之前需要進行初始對準，初始對準中不依賴外界輔助設備的自主對準方式以其自主性好、隱蔽性強及機械復雜度低等特征逐漸突顯出來。本文根據(jù)捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的基本原理，針對自主對準的不同階段，提出了靜基座條件下不同的自主對準方法，仿真驗證了各方法的適用范圍及優(yōu)劣。
　　捷聯(lián)慣導系統(tǒng)自主對準的目的在于數(shù)學平臺

2、的建立及載體初始信息的確定。對準過程中，不可避免地引入多種誤差，這些誤差對對準精度及對準時間的影響是未知的，故對捷聯(lián)慣導系統(tǒng)中的誤差項進行了系統(tǒng)分析，并建立了系統(tǒng)的誤差方程。導航解算是初始對準的關(guān)鍵步驟，其準確與否，直接關(guān)系到對準的精度，本文對導航解算進行了仿真實現(xiàn)。
　　自主對準過程一般分為粗對準和精對準兩個階段。在粗對準階段，常規(guī)解析粗對準精度較低，采用了一種改進的解析粗對準方法，仿真驗證了該方法的有效性。在精對準階段，假設粗

3、對準結(jié)束后的失準角為小角度，針對速度誤差作為觀測量時可觀測性較差的問題，采用陀螺角速度誤差作為擴展觀測量，在狀態(tài)方程不變的條件下，建立了相應的量測方程，并進行了仿真實現(xiàn)。當粗對準得到的失準角為大角度或不便進行粗對準時，需要考慮大失準角情況下的精準。本文重點討論了方位大失準角情況，確定了非線性自主對準方法，研究了KF、EKF、UKF濾波算法的實現(xiàn)過程，推導了狀態(tài)方程及量測方程，在此基礎(chǔ)上仿真實現(xiàn)了三種濾波算法的比對，結(jié)果表明方位大失準角情