雙軸旋轉(zhuǎn)式光纖捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的誤差特性研究.pdf

1、高精度的捷聯(lián)慣導系統(tǒng)要采用高性能的慣性傳感器與先進的系統(tǒng)技術。由于工藝制造水平的限制,制造高性能的慣性傳感器難度很大,同時高性能的慣性傳感器會使整個捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的成本提高。因此先進的系統(tǒng)技術一直以來都是捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的研究熱點。傳統(tǒng)的系統(tǒng)技術中,慣性傳感器直接固聯(lián)在載體上,數(shù)學平臺跟蹤地理坐標系。陀螺漂移和加速度計偏差造成了系統(tǒng)的常值誤差和隨著時間增長的誤差,它們是影響捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的導航輸出精度的主要因素。本課題提出的旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導系統(tǒng)技

2、術區(qū)別于傳統(tǒng)技術,慣性傳感器安裝在旋轉(zhuǎn)平臺上,隨旋轉(zhuǎn)平臺一起旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)式捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差特性發(fā)生變化,系統(tǒng)誤差量在受到舒勒周期、傅科周期和地球自轉(zhuǎn)周期調(diào)制的基礎上,還將受到平臺旋轉(zhuǎn)的作用。即陀螺儀的零位誤差和加速度的常值偏差在地理坐標系的投影值被旋轉(zhuǎn)角速度調(diào)制,它們造成的系統(tǒng)誤差被有效地抑制。
　　 本文以提高光纖陀螺捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的導航精度為目地,從誤差分析的角度研究了雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導系統(tǒng)的雙軸旋轉(zhuǎn)方案并進行了誤差分析,探討

3、了雙軸旋轉(zhuǎn)方案下的初始標校技術,最終設計完成了雙軸旋轉(zhuǎn)式光纖陀螺慣導系統(tǒng)原理樣機,并進行了相關導航試驗,得出了光纖陀螺雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導系統(tǒng)能夠長時間、高精度導航的結(jié)論。
　　 首先給出了捷聯(lián)慣導系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)調(diào)制的基本原理,并以此為依據(jù),探討分析了八次序翻滾方案的利和弊,在改進的八次序方案的基礎上,給出了十六次序的翻滾方案,通過仿真驗證了此雙軸旋轉(zhuǎn)方案的可行性。
　　 其次在確定雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導系統(tǒng)的雙軸旋轉(zhuǎn)方案后,論文從理論分析

4、和樣機試驗的角度研究雙軸旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)的誤差特性。從理論上分析了各誤差源在雙軸旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)中的誤差效應,得到十六次序翻滾的雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導系統(tǒng)不僅可以抵消慣性元件常值漂移誤差,還可以抵消標度因數(shù)誤差、安裝誤差等誤差源;為了說明雙軸旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)的優(yōu)越性,利用實驗室自研的光纖捷聯(lián)系統(tǒng)進行了靜止、單軸、雙軸的系統(tǒng)導航試驗,通過對實驗數(shù)據(jù)的分析和比較,驗證了雙軸旋轉(zhuǎn)式系統(tǒng)具有高精度導航的潛力。
　　 論文最后雙軸旋轉(zhuǎn)式慣導系統(tǒng)的初始標校技術研究,