光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)改進算法研究.pdf

1、本文針對“十一五”重點預(yù)研項目“光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)”進行了光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)算法的理論研究與實現(xiàn)。目的在于解決現(xiàn)有光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)算法中存在的角速率信息的合理利用及工程實用性等問題，實現(xiàn)算法的工程化，提高整個捷聯(lián)隕導(dǎo)系統(tǒng)的精度，因此本文的研究具有一定的理論意義和工程價值。
　　 本課題研究的主要內(nèi)容及成果有：
　　 1.分析了傳統(tǒng)算法對圓錐誤差的抑制能力。分別以陀螺角速率輸入和角增量輸入的情況對工程中常用的捷聯(lián)姿

2、態(tài)算法-四元數(shù)法、二子樣旋轉(zhuǎn)矢量法和三子樣旋轉(zhuǎn)矢量法進行分析。得出角速率輸入情況下旋轉(zhuǎn)矢量算法誤差明顯增大。
　　 2.提出了新的圓錐補償算法。本文根據(jù)上述分析的結(jié)論，利用了光纖陀螺角速率輸出的特點及旋轉(zhuǎn)矢量的原理提出了新的圓錐補償算法。經(jīng)過理論與仿真分析得出：在計算量增加不多的情況下，新算法的補償精度優(yōu)于上述算法，而且易于工程實現(xiàn)。
　　 3.提出了動態(tài)環(huán)境下新的光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)算法。傳統(tǒng)的捷聯(lián)算法中，沒有考慮到圓

3、錐補償和劃船補償。因此在動態(tài)環(huán)境下，傳統(tǒng)的捷聯(lián)算法存在一定的誤差，對系統(tǒng)的精度帶來較大的影響。本文應(yīng)用匕述提出的新的圓錐補償算法及現(xiàn)有劃船補償融入捷聯(lián)算法中，利用了旋轉(zhuǎn)四元數(shù)原理對光纖陀螺捷聯(lián)算法進行了改進，仿真表明了姿態(tài)精度提高約一個數(shù)量級，速度、位置精度平均提高11.8％，計算量減小約5％。
　　 4.設(shè)計和實現(xiàn)了改進的捷聯(lián)系統(tǒng)算法軟件。為了進行比較，同時完成了傳統(tǒng)捷聯(lián)算法軟件。并分別對傳統(tǒng)算法和改進的算法進行實驗，實驗結(jié)果