激光捷聯(lián)慣導-星光-衛(wèi)星容錯組合導航系統(tǒng)研究.pdf

1、高精度捷聯(lián)算法技術、信息融合技術及容錯設計技術是捷聯(lián)慣性基高精度容錯組合導航系統(tǒng)設計的關鍵問題。本文以高空高速巡航導彈為依托，設計了激光捷聯(lián)慣導/星光/衛(wèi)星容錯組合導航系統(tǒng)，對上述關鍵技術進行了深入系統(tǒng)的研究。論文的主要研究工作如下： 1．針對當前捷聯(lián)慣導系統(tǒng)中慣性器件的輸出大多采用增量形式的數(shù)據(jù)輸出，簡要介紹了適合于增量形式數(shù)據(jù)處理的捷聯(lián)算法基本理論?；纠碚摪ㄋ脑獢?shù)和等效旋轉矢量算法，圓錐效應、劃船效應、渦卷效應產(chǎn)生的機

2、理及作補償?shù)南鄳獌?yōu)化算法。 2.以東北天坐標系為導航坐標系，假定姿態(tài)、速度和位置更新周期相同時，詳細推導了捷聯(lián)慣導的數(shù)字迭代算法。仿真結果表明：捷聯(lián)慣導算法能實現(xiàn)對姿態(tài)圓錐誤差和速度劃船誤差的補償。 3．系統(tǒng)研究了激光捷聯(lián)慣導/星光/衛(wèi)星組合導航系統(tǒng)的信息融合技術。建立了捷聯(lián)慣導(SINS)、星敏感器(CNS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)的誤差模型。采用馬爾可夫估計理論推導了Carlson提出的無重置聯(lián)邦濾波的信息融合算

3、法，并揭示了Carlson提出的無重置聯(lián)邦濾波的信息融合算法最優(yōu)性的意義。對SINS/CNS/GPS組合導航系統(tǒng)的無重置聯(lián)邦濾波器進行了具體設計，并進行了仿真分析。 4．系統(tǒng)研究了激光捷聯(lián)慣導/星光/衛(wèi)星組合導航系統(tǒng)的容錯設計技術，在無重置聯(lián)邦濾波器框架下，提出了四種系統(tǒng)級故障檢測方案，即狀態(tài)x<'2>檢驗法、殘差x<'2>檢驗法、加安全期的殘差x<'2>檢驗法及狀態(tài)x<'2>、殘差x<'2>同時并行的檢驗法。對SINS/CN