光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)改進(jìn)算法研究.pdf

1、本文針對(duì)“十一五”重點(diǎn)預(yù)研項(xiàng)目“光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)”進(jìn)行了光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)算法的理論研究與實(shí)現(xiàn)。目的在于解決現(xiàn)有光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)算法中存在的角速率信息的合理利用及工程實(shí)用性等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)算法的工程化，提高整個(gè)捷聯(lián)隕導(dǎo)系統(tǒng)的精度，因此本文的研究具有一定的理論意義和工程價(jià)值。
　　 本課題研究的主要內(nèi)容及成果有：
　　 1.分析了傳統(tǒng)算法對(duì)圓錐誤差的抑制能力。分別以陀螺角速率輸入和角增量輸入的情況對(duì)工程中常用的捷聯(lián)姿

2、態(tài)算法-四元數(shù)法、二子樣旋轉(zhuǎn)矢量法和三子樣旋轉(zhuǎn)矢量法進(jìn)行分析。得出角速率輸入情況下旋轉(zhuǎn)矢量算法誤差明顯增大。
　　 2.提出了新的圓錐補(bǔ)償算法。本文根據(jù)上述分析的結(jié)論，利用了光纖陀螺角速率輸出的特點(diǎn)及旋轉(zhuǎn)矢量的原理提出了新的圓錐補(bǔ)償算法。經(jīng)過(guò)理論與仿真分析得出：在計(jì)算量增加不多的情況下，新算法的補(bǔ)償精度優(yōu)于上述算法，而且易于工程實(shí)現(xiàn)。
　　 3.提出了動(dòng)態(tài)環(huán)境下新的光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)算法。傳統(tǒng)的捷聯(lián)算法中，沒(méi)有考慮到圓

3、錐補(bǔ)償和劃船補(bǔ)償。因此在動(dòng)態(tài)環(huán)境下，傳統(tǒng)的捷聯(lián)算法存在一定的誤差，對(duì)系統(tǒng)的精度帶來(lái)較大的影響。本文應(yīng)用匕述提出的新的圓錐補(bǔ)償算法及現(xiàn)有劃船補(bǔ)償融入捷聯(lián)算法中，利用了旋轉(zhuǎn)四元數(shù)原理對(duì)光纖陀螺捷聯(lián)算法進(jìn)行了改進(jìn)，仿真表明了姿態(tài)精度提高約一個(gè)數(shù)量級(jí)，速度、位置精度平均提高11.8％，計(jì)算量減小約5％。
　　 4.設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的捷聯(lián)系統(tǒng)算法軟件。為了進(jìn)行比較，同時(shí)完成了傳統(tǒng)捷聯(lián)算法軟件。并分別對(duì)傳統(tǒng)算法和改進(jìn)的算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果