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题目:激光捷联惯导系统的信号发生器设计

关键词:捷联惯性导航系统,信号发生器,加速度计,环形激光陀螺仪

  摘要



这项研究致力于捷联式导航系统(SINS)仿真系统的开发,它代表了机械-电子的复合。这些系统被用于飞机上,而且之前关于描述该研究的整体复杂性的所有工作也将运用到它上来。

惯性导航系统是飞机上的关键系统之一。所有飞机系统在使用和发展过程中都需要准确的姿态。这些系统的不同的热点问题值得我们去验证。一般情况下,当使用全尺度试验来测试该系统时,如果沿传统路线飞行并不困难。但是,由于这些测试需要开发人员将他们的被测设备和需要人员操作的控制测试装置放到飞机上,所以测试将会非常昂贵。安排飞机飞行是昂贵的,而且需要多次飞行。由此可知,在实验室搭建一个测试平台来实现系统在地面初始各个阶段的开发是有必要的。因此,只有在最后阶段,为了验证工程开发人员的研究发现而进行测试时,才需要将设备放到飞机上。该项研究的基础包括:轨迹发生器设计与仿真和基于LabVIEW平台的惯导系统陀螺仪漂移测量的工程方法研究。其中的基础工作即利用LabView来调用NI软件实现轨迹的建模和陀螺仪误差的仿真。

本文介绍了电子仿真器复杂软件的开发,该仿真器用来模拟基于激光陀螺仪的捷联惯导系统中测量模块的工作情况。其中用到了霍尼韦尔IR-600Laseref VI型惯性参考测量模块。

该项研究实现了对陀螺仪和加速度计的运动学参数和误差进行仿真,研究结果通过Matlab软件编程实现。采用捷联惯导系统方案对轨迹进行验证。本文设计并实现了惯性导航系统半物理仿真平台,该平台由轨迹发生器、惯性器件仿真器和PXI板卡模拟输出模块组成,作为惯性导航系统的输入,它可以模拟霍尼韦尔IR-600Laseref VI型惯性参考测量单元正常输出信号,其中包括三个激光陀螺仪和三个石英加速度计的输出信号,它还可以对特定故障信号进行仿真。而且该平台具有扩展性,通过配置仿真平台参数可以仿真其他型号的激光惯性导航系统。