船用捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)冗余配置方法研究.pdf

1、伴隨著我國現(xiàn)階段從海上大國向海上強國的轉(zhuǎn)變，艦船海上工作能力的提升對艦船導(dǎo)航精度和可靠性提出更高的要求。對于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，其核心部件(陀螺儀和加速度計)的精度和故障率直接決定了系統(tǒng)的導(dǎo)航精度和可靠性，而由于艦船導(dǎo)航系統(tǒng)連續(xù)長時間工作的特殊性，其系統(tǒng)需要滿足長航時高精度和高可靠性的要求。因此，研究有效的提升艦船捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的可靠性和精度方法，具有重要的實際意義。
　　鑒于器件級分類方法具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、重量輕的特點，在同等數(shù)量

2、慣性元件下較系統(tǒng)級冗余方案可靠性更高的優(yōu)勢，論文選擇器件級冗余方法，以艦船捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)為研究對象，針對傳統(tǒng)正交配置方式可靠性低的問題，開展器件級冗余配置方案的研究與設(shè)計。論文分別對陀螺個數(shù)為4、6、9三種冗余配置情況進(jìn)行了精度和可靠性對比，并利用廣義似然比檢驗法對所提方案進(jìn)行仿真，驗證所提方案的有效性。
　　論文在提出了相應(yīng)配置方案的基礎(chǔ)上，將配置準(zhǔn)則進(jìn)行了優(yōu)化處理，更有利于驗證配置方案的合理性。陀螺儀個數(shù)為4時，捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)從非

3、冗余狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿哂酄顟B(tài)，系統(tǒng)可靠性提高為原來的1.75倍，本文提出了一種對稱斜置配置方案，利用最優(yōu)準(zhǔn)則對安裝角度進(jìn)行優(yōu)化處理，并與正交方案、斜置方案和圓錐方案進(jìn)行精度和可靠性兩方面的對比，并利用廣義似然比檢驗法對對稱斜置配置方案進(jìn)行單故障仿真，結(jié)果顯示對稱斜置方案可以檢測出故障；在考慮系統(tǒng)成本、重量等因素后，提出了陀螺儀個數(shù)為6的最佳配置方案，將正十二面體配置方案和傘狀方案通過虛警率和漏檢率兩個方面的對比，并利用GLT方法對傘狀方案進(jìn)行