雙軸旋轉(zhuǎn)式光纖捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差特性研究.pdf

1、高精度的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)要采用高性能的慣性傳感器與先進(jìn)的系統(tǒng)技術(shù)。由于工藝制造水平的限制,制造高性能的慣性傳感器難度很大,同時(shí)高性能的慣性傳感器會(huì)使整個(gè)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的成本提高。因此先進(jìn)的系統(tǒng)技術(shù)一直以來(lái)都是捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的系統(tǒng)技術(shù)中,慣性傳感器直接固聯(lián)在載體上,數(shù)學(xué)平臺(tái)跟蹤地理坐標(biāo)系。陀螺漂移和加速度計(jì)偏差造成了系統(tǒng)的常值誤差和隨著時(shí)間增長(zhǎng)的誤差,它們是影響捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航輸出精度的主要因素。本課題提出的旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)技

2、術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)技術(shù),慣性傳感器安裝在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上,隨旋轉(zhuǎn)平臺(tái)一起旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差特性發(fā)生變化,系統(tǒng)誤差量在受到舒勒周期、傅科周期和地球自轉(zhuǎn)周期調(diào)制的基礎(chǔ)上,還將受到平臺(tái)旋轉(zhuǎn)的作用。即陀螺儀的零位誤差和加速度的常值偏差在地理坐標(biāo)系的投影值被旋轉(zhuǎn)角速度調(diào)制,它們?cè)斐傻南到y(tǒng)誤差被有效地抑制。
　　 本文以提高光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航精度為目地,從誤差分析的角度研究了雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的雙軸旋轉(zhuǎn)方案并進(jìn)行了誤差分析,探討

3、了雙軸旋轉(zhuǎn)方案下的初始標(biāo)校技術(shù),最終設(shè)計(jì)完成了雙軸旋轉(zhuǎn)式光纖陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)原理樣機(jī),并進(jìn)行了相關(guān)導(dǎo)航試驗(yàn),得出了光纖陀螺雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間、高精度導(dǎo)航的結(jié)論。
　　 首先給出了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)調(diào)制的基本原理,并以此為依據(jù),探討分析了八次序翻滾方案的利和弊,在改進(jìn)的八次序方案的基礎(chǔ)上,給出了十六次序的翻滾方案,通過(guò)仿真驗(yàn)證了此雙軸旋轉(zhuǎn)方案的可行性。
　　 其次在確定雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的雙軸旋轉(zhuǎn)方案后,論文從理論分析

4、和樣機(jī)試驗(yàn)的角度研究雙軸旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)的誤差特性。從理論上分析了各誤差源在雙軸旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)中的誤差效應(yīng),得到十六次序翻滾的雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)不僅可以抵消慣性元件常值漂移誤差,還可以抵消標(biāo)度因數(shù)誤差、安裝誤差等誤差源;為了說(shuō)明雙軸旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)的優(yōu)越性,利用實(shí)驗(yàn)室自研的光纖捷聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行了靜止、單軸、雙軸的系統(tǒng)導(dǎo)航試驗(yàn),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和比較,驗(yàn)證了雙軸旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)具有高精度導(dǎo)航的潛力。
　　 論文最后雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始標(biāo)校技術(shù)研究,