捷联惯导系统晃动基座自对准技术的研究

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1、东南大学学位论文独创性声明1㈣缎本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过内研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：丛』!：i：!望东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印F和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内

2、容和纸质}文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括【电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电。信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名／盐导师签名：磊垃日期：型!兰：主!．Lb摘要本文根据捷联惯性导航系统自对准快速性和高精度的要求，研究了晃动基座条件下捷联惯性导航系统粗对准方法、在线标定方法和精对准方法，在此基础上研究了箭载捷联惯性导航系统晃动基座自对准方法。本文通过对运载火箭的晃动基座运动特性及其对初始对准影响的分析，重点从以下几方面进行深入研究：首先，分析了箭

3、载捷联惯性导航系统自对准基本原理，指出了对准性能的评估指标，提出采用欧氏距离来评价对准性能的方法。第二，分析了杆臂效应对导航系统的影响。采用参数辨识法估计载体运动角速率和角加速率，在此基础上提出并行双位置法估计杆臂长度。对杆臂效应引起的周期性干扰通过低通滤波的方法和动力学补偿法进行滤除，并对FIR滤波器的延时补偿进行分析和研究。第三，分析了传统解析粗对准方法及其局限性，对凝固对准算法的理论和误差传播特性进行深入分析，将FIR低通滤波器引入凝固对准中。第四，分析了陀螺常值漂移对精对准和捷联解算的影响机理，得出精对准算法不能突破稳态误差瓶颈的结论。在此

4、基础上，研究kalman滤波估计测漂法、双位置测漂法、线性拟合测漂法、一种实测数据离线估计陀螺常值漂移的方法。指出在载体接近水平姿态时，天向失准角是影响测漂精度的关键因素。第五、在粗对准和在线测漂的基础上研究kalman滤波法精对准、惯性凝固系下的kalman滤波法精对准方法，重点研究了参数辨识法精对准及双位置测漂和精对准方法。关键词：捷联惯性导航；晃动基座；杆臂效应；凝固粗对准；参数辨识；AbstractTorealizetherapidandhigh-precisionStrapdownInertialNavigationSystem(SINS

5、)self-alignment,themethodsofcoarsealignment，on—linecalibrationandaccuratealignmentonrockingbasearestudied，thesolutionsforS玳Sself-alignmentonrockingbasearepresented．ThroughanalysisofmotioncharacteristiesoftherockingbaseandtheimpactoninitialalignmentofSINS．thefollowingaspectsare

6、presentedinthisthesis：(1)nlebasicconceptofself-alignmentandtheanalysisofthealignmentaccuracyevaluationalepresented．AnewalignmentevaluationmethodbymakinguseofEuclidean．distancebetweenmatrixesisintroduced．f21Theinfluenceof1ever-arme丘．ectisanalyzed．Theparameteridentificationmetho

7、dofestimatingangularvelocityandangularaccelerationisputforwardandtheparalleltWO—positionmethodofcalculatingtheleverarmlengthisproposed．Theperiodicinterferencecausedbylever．an-neffectiSreducedbythemethodsoflow—passfilterandkineticcompensation．ThecompensationofdelaytimecausedbyF

8、IRlow—passfilterisanalyzedandstudied．(3)Traditionalcoarsealig