機(jī)翼變形估計的慣性網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合方法研究.pdf

1、先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)需要獲得連續(xù)、可靠和精確的慣性信息。在戰(zhàn)機(jī)結(jié)構(gòu)變形尤為嚴(yán)重的環(huán)境下，對變形的估計可提高諸如武器系統(tǒng)、瞄準(zhǔn)系統(tǒng)等機(jī)載子系統(tǒng)的動態(tài)對準(zhǔn)精度，從而提高系統(tǒng)的整體性能。本文正是以先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)對慣性導(dǎo)航信息更強(qiáng)的依賴性和更高可靠性需求為背景，研究了用于解決機(jī)翼變形問題的慣性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合方法。
　　本文針對機(jī)翼結(jié)構(gòu)撓曲變形環(huán)境對慣性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)精度的不利影響，系統(tǒng)全面的研究了應(yīng)用于慣性網(wǎng)絡(luò)的各種相關(guān)技術(shù)及數(shù)據(jù)融合方法。
　　首先，研

2、究了慣性網(wǎng)絡(luò)的組成，功能及一般設(shè)計模式，研究總結(jié)了姿態(tài)算法并以主節(jié)點為參考節(jié)點給出了慣性網(wǎng)絡(luò)的動靜態(tài)測量模型，建立了機(jī)翼撓曲變形模型。
　　其次，為使慣性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)導(dǎo)航精度滿足跟蹤機(jī)翼變形的需求，分析相關(guān)主要誤差源，并從誤差傳播機(jī)理出發(fā)，詳細(xì)推導(dǎo)了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差傳播方程。研究了慣性測量器件、差分GPS、磁航儀和大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差并進(jìn)行建模，仿真研究了GPS姿態(tài)測量技術(shù)在慣性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的應(yīng)用。
　　再次，基于數(shù)據(jù)融合理論，研究

3、和總結(jié)了戰(zhàn)機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)多傳感器數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)及算法。在此基礎(chǔ)上，給出了適于低成本慣性網(wǎng)絡(luò)的分布式融合算法：主節(jié)點處仍采用聯(lián)邦卡爾曼濾波算法，子節(jié)點處將機(jī)翼變形列入濾波狀態(tài)方程借鑒傳遞對準(zhǔn)方法對子節(jié)點的彎曲變形進(jìn)行實時測量。仿真結(jié)果表明，慣性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合方法能有效地克服機(jī)翼變形造成的不利影響。
　　最后，搭建了慣性網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)，仿真研究了對不同等級慣性器件，不同融合周期對慣性網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合效果的影響，該仿真系統(tǒng)按功能模塊分別進(jìn)行設(shè)計具