捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)研究.pdf

1、捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(SDINS)是一種推算式導(dǎo)航系統(tǒng)，其性能很大程度上取決于初始對(duì)準(zhǔn)的精度以及體坐標(biāo)系到導(dǎo)航坐標(biāo)系變換矩陣的確定。并且，姿態(tài)失準(zhǔn)角的估計(jì)精度和收斂時(shí)間決定著整個(gè)對(duì)準(zhǔn)過(guò)程的性能。傳遞對(duì)準(zhǔn)是一個(gè)采用主慣導(dǎo)系統(tǒng)(MINS)的準(zhǔn)確信息對(duì)至少一個(gè)子慣導(dǎo)系統(tǒng)(SINS)同時(shí)進(jìn)行初始化和校準(zhǔn)的過(guò)程。一般而言，傳遞對(duì)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)計(jì)算主、子慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航解之差，以作為 Kalman濾波器的觀測(cè)量，然后利用 Kalman濾波器遞歸地估計(jì)和校

2、正姿態(tài)誤差和SINS的傳感器測(cè)量誤差。
　　針對(duì) SDINS的傳遞對(duì)準(zhǔn)，論文首先分析了文獻(xiàn)涉及到的解決這個(gè)問(wèn)題的各種技術(shù)，并對(duì)采用不同測(cè)量匹配的傳遞對(duì)準(zhǔn)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)并給出了算法實(shí)現(xiàn)。通過(guò)在運(yùn)載體撓曲變形和振動(dòng)條件下的仿真研究，對(duì)已有傳遞對(duì)準(zhǔn)算法在空中對(duì)準(zhǔn)應(yīng)用所能達(dá)到的性能進(jìn)行了評(píng)估。分析了每種傳遞對(duì)準(zhǔn)算法的優(yōu)缺點(diǎn)，研究了傳遞對(duì)準(zhǔn)性能對(duì) Kalman濾波器的系統(tǒng)模型、運(yùn)載體機(jī)動(dòng)和對(duì)準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間的依賴關(guān)系。
　　特別是，為了利用

3、運(yùn)載體任何低幅度的自然角運(yùn)動(dòng)以強(qiáng)調(diào)運(yùn)載體低動(dòng)態(tài)條件下的傳遞對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題，提出了一種速度+角速度匹配的濾波算法。而且，給出了一種采用積分速度+積分角速度匹配的算法以降低運(yùn)載體撓曲效應(yīng)和振動(dòng)的影響。所提兩種算法的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)機(jī)載傳感器系統(tǒng)校準(zhǔn)和艦載武器 INS傳遞對(duì)準(zhǔn)的研究得到驗(yàn)證。此外，為處理未知初始條件下的傳遞對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題，推導(dǎo)了大姿態(tài)失準(zhǔn)角的 SDINS速度和姿態(tài)誤差傳播方程，并給出了基于奇異值分解的 Kalman濾波器算法以解決初始姿態(tài)誤差不確