● 摘要
初始对准作为惯性导航系统的关键技术之一,其精度直接影响着系统的导航精度,在最短的时间内获得最高的对准精度一直是广大学者不断探索的目标。静基座对准由于起步早且相对简单,目前对其研究已趋于成熟。随着现代战争的复杂化和高科技化,对动基座对准技术有了更大的需求。如何克服各种干扰,实现准确快速的对准是动基座对准技术的难点所在,也是本文的研究重点所在。本文主要对以下四个方面进行了深入的研究:一、提出了奇异值分解的改进方法,利用分段线性定常系统理论和改进的奇异值分解方法对捷联惯导系统在摇摆基座、变加速直线运动、S机动情况下的可观测性进行了详细的分析,得出东向和北向的加速度变化可以有效地提高方位失准角的可观测度,为后面的研究奠定了基础。二、针对导弹飞行中对准的特点,分析了线性大航向角误差模型的优越性,在重新定义导弹坐标系的基础上对其进行了详细推导,仿真结果证明了其应用在弹载捷联惯导系统飞行中对准的可行性。根据此线性大航向角误差模型的特点指出:在变加速直线运动的情况下,航向角误差能获得更好的估计精度。三、利用机械系统仿真软件ADAMS建立了某型导弹的虚拟模型,给出了导弹在风干扰下的运动曲线,利用卡尔曼滤波技术设计了对准算法,分析了风干扰对弹载捷联惯导系统初始对准的影响,研究表明5m/s的风对某型导弹初始对准的影响不是很大。四、研究了捷联惯导系统传递对准技术,对角速度匹配和速度加姿态匹配方法的误差方程进行了详细推导,给出了在S机动条件下的仿真结果,得出了速度加姿态匹配方法的优越性,最后对捷联惯导系统杆臂效应的误差补偿方法进行了探索,证明了基于杆臂长度的捷联惯导系统杆臂效应误差补偿方案的可行性。
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