捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)傳遞對準(zhǔn)研究.pdf

1、捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(SDINS)是一種推算式導(dǎo)航系統(tǒng)，其性能很大程度上取決于初始對準(zhǔn)的精度以及體坐標(biāo)系到導(dǎo)航坐標(biāo)系變換矩陣的確定。并且，姿態(tài)失準(zhǔn)角的估計精度和收斂時間決定著整個對準(zhǔn)過程的性能。傳遞對準(zhǔn)是一個采用主慣導(dǎo)系統(tǒng)(MINS)的準(zhǔn)確信息對至少一個子慣導(dǎo)系統(tǒng)(SINS)同時進(jìn)行初始化和校準(zhǔn)的過程。一般而言，傳遞對準(zhǔn)的實現(xiàn)是通過計算主、子慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航解之差，以作為 Kalman濾波器的觀測量，然后利用 Kalman濾波器遞歸地估計和校

2、正姿態(tài)誤差和SINS的傳感器測量誤差。
　　針對 SDINS的傳遞對準(zhǔn)，論文首先分析了文獻(xiàn)涉及到的解決這個問題的各種技術(shù)，并對采用不同測量匹配的傳遞對準(zhǔn)方案進(jìn)行了設(shè)計并給出了算法實現(xiàn)。通過在運載體撓曲變形和振動條件下的仿真研究，對已有傳遞對準(zhǔn)算法在空中對準(zhǔn)應(yīng)用所能達(dá)到的性能進(jìn)行了評估。分析了每種傳遞對準(zhǔn)算法的優(yōu)缺點，研究了傳遞對準(zhǔn)性能對 Kalman濾波器的系統(tǒng)模型、運載體機(jī)動和對準(zhǔn)持續(xù)時間的依賴關(guān)系。
　　特別是，為了利用

3、運載體任何低幅度的自然角運動以強(qiáng)調(diào)運載體低動態(tài)條件下的傳遞對準(zhǔn)問題，提出了一種速度+角速度匹配的濾波算法。而且，給出了一種采用積分速度+積分角速度匹配的算法以降低運載體撓曲效應(yīng)和振動的影響。所提兩種算法的優(yōu)點通過機(jī)載傳感器系統(tǒng)校準(zhǔn)和艦載武器 INS傳遞對準(zhǔn)的研究得到驗證。此外，為處理未知初始條件下的傳遞對準(zhǔn)問題，推導(dǎo)了大姿態(tài)失準(zhǔn)角的 SDINS速度和姿態(tài)誤差傳播方程，并給出了基于奇異值分解的 Kalman濾波器算法以解決初始姿態(tài)誤差不確