慣性導航系統(tǒng)平臺漂移誤差模型的辨識.pdf

1、隨著慣性導航技術的迅速發(fā)展，慣導平臺的精度要求也變得越來越高。由于加工水平和制造工藝的限制，僅僅依靠提高陀螺及加速度計等慣性元器件的精度來提高整個慣性導航系統(tǒng)精度的代價越來越大。相比而言，在對慣導平臺各類誤差源辨識的基礎上進行系統(tǒng)級補償，則是一種更為經(jīng)濟有效的途徑。本文對慣導平臺漂移誤差模型的辨識做了深入研究，具體有以下幾方面的工作。
　　基于某特定型號的慣導平臺結構，對慣導平臺的誤差漂移運動進行了建模。由陀螺、加速度計等分立的慣

2、性元器件誤差模型以及慣導平臺的穩(wěn)定機理，推導出了比較完整的慣導平臺漂移誤差模型。該平臺漂移誤差模型物理意義明確，便于根據(jù)仿真研究或工程應用的需要進行擴充或化簡。
　　以往對慣導平臺的漂移誤差模型的辨識偏重于陀螺的零次項和一次項漂移誤差系數(shù)，其試驗中選取的位置不可能激勵起陀螺高次項漂移誤差系數(shù)。為辨識出這些陀螺的高次項漂移誤差系數(shù)，本文將系統(tǒng)輸出靈敏度引入到慣導平臺的漂移誤差模型中，針對慣導平臺漂移誤差模型的特殊性，對該系統(tǒng)輸出靈敏

3、度進行簡化處理以便于理論分析。在此基礎上，分別推導出辨識非交叉項和辨識交叉項漂移誤差系數(shù)的試驗位置選取原則。
　　J.H. Frazier等人提出的63階慣導平臺漂移誤差模型雖然具有普遍意義，然而，當慣導平臺工作在特殊環(huán)境下，如恒定加速度條件下，該模型會存在系數(shù)冗余的問題，因而在靜基座測試條件下，慣導平臺的漂移誤差系數(shù)是不可能辨識完全的。靜基座測試條件下，慣導平臺的所有漂移誤差系數(shù)只能依靠重力加速度來激勵，這使得辨識過程中一些高次

4、項小量級的漂移誤差系數(shù)出現(xiàn)難以收斂甚至發(fā)散的現(xiàn)象。因此，文中提出分步迭代的方法以促使高次項誤差系數(shù)的收斂。
　　文中也研究了另一種更有效解決慣導平臺漂移誤差系數(shù)激勵過小的方法：線振動試驗方法。在以往剛性連接線振動試驗研究的基礎上，基于實際工程的應用，對彈性連接的線振動試驗進行了深入研究。針對彈性連接的線振動實驗中存在的問題，提出了慣導平臺漂移誤差平均模型，指出了平均模型實質(zhì)和一個相應靜態(tài)模型是等效的。因此，和靜態(tài)模型一樣，它也存在