自尋的子彈低成本SINS-GPS組合導(dǎo)航研究及DSP實現(xiàn).pdf

1、精確制導(dǎo)炸彈因其射程遠(yuǎn)、精度高、成本低的特點具有巨大的軍事利用價值。本課題研究的某型自尋的子彈是精確制導(dǎo)炸彈的一種，它采用低成本捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)(SINS)與全球定位系統(tǒng)(GPS)組合導(dǎo)航實現(xiàn)精確制導(dǎo)。本文結(jié)合該型子彈研制過程，圍繞慣性導(dǎo)航算法、初始對準(zhǔn)算法、組合導(dǎo)航算法和工程實現(xiàn)幾個方面進(jìn)行分析與研究。主要工作總結(jié)如下：
　?。?）詳細(xì)介紹了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本原理，得出了基于慣性器件輸出為增量形式的姿態(tài)矩陣計算方法和導(dǎo)航參數(shù)計算方法

2、。分析了圓錐運動誤差、劃槳效應(yīng)誤差和旋轉(zhuǎn)效應(yīng)誤差的產(chǎn)生機(jī)理，并給出了補(bǔ)償算法。
　?。?）對捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)微分方程組進(jìn)行離散化處理，得出了能夠方便工程設(shè)計人員編程的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)字遞推算法及其簡化算法。仿真結(jié)果表明，該算法能夠較好的完成載體姿態(tài)、速度、位置解算。但在使用精度較低的慣性器件時，純慣性導(dǎo)航的誤差較大。
　?。?）推出了靜基座下解析式粗對準(zhǔn)、卡爾曼濾波精對準(zhǔn)和捷聯(lián)羅經(jīng)精對準(zhǔn)三種自對準(zhǔn)算法。對卡爾曼濾波精對準(zhǔn)系統(tǒng)方程可

3、觀測性做出了分析并進(jìn)行降階處理。推出了慣性儀表誤差與初始自對準(zhǔn)精度之間的關(guān)系。仿真結(jié)果表明，兩種精對準(zhǔn)算法均能夠接近或者達(dá)到極限誤差，捷聯(lián)羅經(jīng)精對準(zhǔn)在水平方向的精度要強(qiáng)于卡爾曼濾波精對準(zhǔn)，但在慣性器件精度較低時這幾種自對準(zhǔn)算法誤差均較大。
　?。?）對SINS/GPS速度、位置組合導(dǎo)航算法進(jìn)行了研究。利用奇異值分解的方法對時變系統(tǒng)方程的可觀測度做出了定量分析并對系統(tǒng)方程進(jìn)行了降階處理。針對工程實際中慣導(dǎo)數(shù)據(jù)與GPS數(shù)據(jù)不同步的問題