船用捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)冗余配置方法研究.pdf

1、伴隨著我國(guó)現(xiàn)階段從海上大國(guó)向海上強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，艦船海上工作能力的提升對(duì)艦船導(dǎo)航精度和可靠性提出更高的要求。對(duì)于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，其核心部件(陀螺儀和加速度計(jì))的精度和故障率直接決定了系統(tǒng)的導(dǎo)航精度和可靠性，而由于艦船導(dǎo)航系統(tǒng)連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作的特殊性，其系統(tǒng)需要滿足長(zhǎng)航時(shí)高精度和高可靠性的要求。因此，研究有效的提升艦船捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的可靠性和精度方法，具有重要的實(shí)際意義。
　　鑒于器件級(jí)分類方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、重量輕的特點(diǎn)，在同等數(shù)量

2、慣性元件下較系統(tǒng)級(jí)冗余方案可靠性更高的優(yōu)勢(shì)，論文選擇器件級(jí)冗余方法，以艦船捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)為研究對(duì)象，針對(duì)傳統(tǒng)正交配置方式可靠性低的問(wèn)題，開(kāi)展器件級(jí)冗余配置方案的研究與設(shè)計(jì)。論文分別對(duì)陀螺個(gè)數(shù)為4、6、9三種冗余配置情況進(jìn)行了精度和可靠性對(duì)比，并利用廣義似然比檢驗(yàn)法對(duì)所提方案進(jìn)行仿真，驗(yàn)證所提方案的有效性。
　　論文在提出了相應(yīng)配置方案的基礎(chǔ)上，將配置準(zhǔn)則進(jìn)行了優(yōu)化處理，更有利于驗(yàn)證配置方案的合理性。陀螺儀個(gè)數(shù)為4時(shí)，捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)從非

3、冗余狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿哂酄顟B(tài)，系統(tǒng)可靠性提高為原來(lái)的1.75倍，本文提出了一種對(duì)稱斜置配置方案，利用最優(yōu)準(zhǔn)則對(duì)安裝角度進(jìn)行優(yōu)化處理，并與正交方案、斜置方案和圓錐方案進(jìn)行精度和可靠性兩方面的對(duì)比，并利用廣義似然比檢驗(yàn)法對(duì)對(duì)稱斜置配置方案進(jìn)行單故障仿真，結(jié)果顯示對(duì)稱斜置方案可以檢測(cè)出故障；在考慮系統(tǒng)成本、重量等因素后，提出了陀螺儀個(gè)數(shù)為6的最佳配置方案，將正十二面體配置方案和傘狀方案通過(guò)虛警率和漏檢率兩個(gè)方面的對(duì)比，并利用GLT方法對(duì)傘狀方案進(jìn)行