● 摘要
光纤捷联寻北系统可以提供方位基准，已被广泛应用在军事领域。针对简易陀螺寻北仪在受到车体发动机振动等外界干扰导致寻北精度大幅度降低的问题，设计了光纤捷联寻北系统，研究了小波滤波扰动噪声处理方法及多位置寻北技术，本文的主要内容如下：(1)根据系统设计指标，提出了光纤捷联全姿态寻北系统总体设计方案，详细介绍了系统二次电源、导航计算机、加速度AD转换、CAN总线接口等电路设计。(2)分析了扰动基座下惯组输出信号的特点，使用小波滤波方法对扰动数据进行降噪处理，采用惯性凝固法作为扰动基座下寻北系统的粗对准方法，对降噪方法和惯性凝固粗对准方法进行了实验验证。(3)建立了寻北系统的误差传递模型和卡尔曼滤波观测模型，分别利用分段线性定常系统理论和奇异值(SVD)分解法对系统在不同寻北方式下的状态变量进行了可观测性分析，在此基础上进行了仿真对比验证，结果表明二位置寻北算法系统完全可观测，能够估计出水平器件漂移误差，寻北精度明显得到提高。(4)分析了随机斜坡漂移误差对系统的寻北精度影响机理，提出了往复式二位置寻北方案，仿真比较了往复式二位置寻北算法和传统二位置寻北算法，结果表明往复式二位置寻北算法的航向精度提高了一倍以上，能够抑制器件随机斜坡漂移。(5)完成了小波降噪和往复式二位置寻北的半实物仿真对比实验，得到以下结论：小波降噪效果明显，能够提高寻北精度；往复式二位置寻北能够抑制惯性器件斜坡漂移误差的影响，保证精确寻北；采用本文设计的抗扰动降噪方法和往复式寻北方案能够保证光纤捷联全姿态寻北系统满足指标要求。