高性能慣性-大氣高度組合及其動(dòng)態(tài)虛擬仿真技術(shù).pdf

1、捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相比，具有體積小、重量輕、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。但是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)基于開(kāi)環(huán)原理工作的系統(tǒng)，需要應(yīng)用大氣數(shù)據(jù)機(jī)系統(tǒng)等輔助導(dǎo)航測(cè)量手段，取長(zhǎng)補(bǔ)短，抑制慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差發(fā)散趨勢(shì)。隨著未來(lái)飛行器動(dòng)態(tài)任務(wù)要求的提高，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性研究越發(fā)重要，基于虛擬動(dòng)態(tài)仿真的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能測(cè)試已經(jīng)成為檢驗(yàn)系統(tǒng)綜合性能的重要手段。
　　由于虛擬仿真試驗(yàn)技術(shù)可

2、以節(jié)省系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本，縮短開(kāi)發(fā)周期。為此，本文主要開(kāi)展了高性能慣性/大氣高度組合及其動(dòng)態(tài)虛擬仿真技術(shù)研究，從高性能慣性/大氣阻尼算法研究和高精度慣性導(dǎo)航動(dòng)態(tài)虛擬仿真技術(shù)研究?jī)煞矫嫒胧?，進(jìn)行了虛擬仿真研究，為改進(jìn)慣性高度通道性能和提高慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真精度提供了理論基礎(chǔ)。
　　針對(duì)高性能慣性/大氣阻尼算法研究中的高機(jī)動(dòng)飛行問(wèn)題，提出了慣性/大氣阻尼性能改進(jìn)方法，該法可以有效實(shí)現(xiàn)跨音速等非平穩(wěn)飛行階段的慣性導(dǎo)航阻尼系統(tǒng)的性能。另外針

3、對(duì)阻尼算法研究中沒(méi)有考慮對(duì)大氣誤差進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題，開(kāi)展了阻尼卡爾曼濾波器研究，提出新型阻尼卡爾曼濾波器研究方法，通過(guò)直接實(shí)時(shí)估計(jì)大氣高度測(cè)量中誤差補(bǔ)償量，來(lái)提高氣壓高度的測(cè)量準(zhǔn)確性，提高了基于大氣高度輔助的慣性/大氣高度通道及組合導(dǎo)航系統(tǒng)的精度。
　　動(dòng)態(tài)航跡生成問(wèn)題是捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)問(wèn)題，針對(duì)常規(guī)飛行航跡仿真算法忽略飛行動(dòng)力學(xué)的不足，論文研究提出了基于三自由度飛行器模型的航跡模擬算法；針對(duì)飛行器動(dòng)態(tài)模型航跡生成算

4、法與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)算法在動(dòng)態(tài)仿真計(jì)算原理上存在差異，會(huì)產(chǎn)生較大動(dòng)態(tài)計(jì)算誤差的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)動(dòng)態(tài)參數(shù)計(jì)算誤差并行補(bǔ)償方案，實(shí)現(xiàn)了對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真過(guò)程中導(dǎo)航參數(shù)計(jì)算誤差的有效分離，為分析不同慣性傳感器誤差模型參數(shù)條件下，對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響規(guī)律和慣性傳感器的選型提供了基礎(chǔ)。
　　在高性能慣性/大氣高度組合及其動(dòng)態(tài)虛擬仿真方法研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行了虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了高性能慣性/大氣高度組合及其動(dòng)態(tài)性能的虛