● 摘要
光纤捷联罗经系统作为舰载导航系统的核心设备，长期以来受到各国海军的高度重视，它能为舰载系统提供精确的航向和水平基准信息。快速启动和精确导航是舰载系统胜利完成任务的保证，而初始对准是罗经系统进行导航的前提。舰船在系泊状态下由于受风浪作用，会产生严重的线运动和角运动干扰，给初始对准造成了极大地困难。本文主要研究舰船在系泊状态下的初始对准技术，结合舰船在系泊状态下的的运动特点，设计了轨迹发生器，实现了粗对准和精对准算法，并通过仿真和半实物仿真实验验证了系泊对准算法的有效性。论文主要完成了以下工作：
（1）设计了舰船在系泊状态下的轨迹发生器：分析了舰船在系泊状态下的运动特性，对系泊状态下舰船的摇摆运动和瞬时线运动进行分析和建模并设计了轨迹发生器。
（2）研究了舰船系泊粗对准算法：本文通过理论分析对比了三种粗对准方法：解析式粗对准、“调平方位估算”粗对准以及基座惯性粗对准。通过仿真对比指出基座惯性系法可以有效隔离载体角运动和线运动的干扰，更适合系泊状态下运载体的姿态更新。进一步对基座惯性系法进行误差分析，针对摇摆运动会产生圆锥误差的问题，提出一种角速率三子样姿态更新算法对基座惯性系法进行优化。
（3）设计并实现了系泊精对准算法：粗对准得到的三个失准角为小量，所以在精对准中可以用输出反馈控制减小失准角，也可以设计自对准滤波器校正失准角。本文在对卡尔曼滤波精度准和罗经精对准进行理论分析和仿真对比的基础上，提出了一种基于时变参数的罗经精对准算法，实现了系泊对准的快速性和高精度。
（4） 采用课题组研制的“光纤捷联罗经系统”完成了基于三轴转台的系统样机分立式标定，并进行了对准精度测试。实验结果表明本文设计的系泊对准方法正确可行，可以满足系统指标，即水平误差角小于0.2°，方位误差角小于0.5°。