船用捷联惯导系统海上对准技术研究

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5、UlII一，，Y3492025．．_V19‘V‘U密级：_：二：■’专业硕士学位论文(工程硕士)船用捷联惯导系统海上对准技术研究硕士研究生：王少毅指导教师：黄卫权教授学位级别：工程硕士工程领域：控制工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2018年5月8日论文答辩日期：2018年6月1日学位授予单位：哈尔滨工程大学万方数据ClassifiedIndex：U．D．C：ADissertationfortheProfessionalD

6、egreeofMaster(MasterofEngineering)ResearchonOffshoreAlignmentTechnologyofMarineStrapdownInertialNavigationSystemCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：EngineeringField：DateofSubmission：DateofOralExamination：University：WangShaoyiProf．HuangWeiquanMasterofEngineeringControlEngineeringMa

7、y．2018Jun．2018HarbinEngineeringUniversity万方数据哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在文中指出，并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：五日7名玖日期：锄年／月，日学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的

8、知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(因往授予学位后即可口在授予学位12个月后口解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。．糊婶：互吵救搠鞫：渤莜日期：汐刀年多月上日舻舌月J／日万方数据船用捷联惯导系统海上对准技术研究摘要初始对准的精度对后

9、续导航系统性能影响很大，因此对准问题的研究一直是人们关注的焦点。导航系统的对准工作可以在多种情况下进行，比如完全静态的条件下，系泊状态下，或是在海上行驶过程中。其中，系泊状态时载体姿态会有一定程度的摆动，位置速度也随着飘荡有较小的改变，而最困难的是在海上复杂的环境条件下完成对准。对于在海上进行对准的捷联惯性导航系统来说，由于风浪等因素对载体的干扰，速度位置在不断改变，使得对准的难度大大增加。本文主要研究的是海上对准，目标是在十到十五分钟之内完成对准任务，得到可以用于导航的初始状态信息。首先本文提出采用速度位置积分的方法进行海上粗对准，并在对准算法设计中结合了一种优化的对准方法

10、。此方法可以利用GPS等外部辅助的速度位置信息，结合惯性器件输出的加速度和角速度信息进行不断的更新计算，得到载体的姿态信息。该方法因其积分的特性，使其在较大的内部和外部干扰下，还能有较高的精度和很好的稳定性。文中设置了与海上相似的条件进行了仿真验证，结果表明其对准的水平姿态角几分钟之内可以到达几十角秒的精度，最难得到的航向角的精度也达到十角分的精度。在粗对准后，此时载体的失准角较小，精对准选择应用线性的卡尔曼滤波方法，来进一步提高对准信息的精度。文中建立了线性的卡尔曼滤波状态方程，量测方程，并把外部的位置和速度信息作为观测量。通过最后的仿真验证，估计出载体的姿态误差角及陀螺漂

11、移误差，为后面章节真实数据的验证奠定了基础。最后进行真实数据的验证，但由于试验条件的限制，最后只利用了车载试验数据进行了粗对准和精对准的验证工作。文中先通过真实数据进行粗对准的验证，分析粗对准结果，选择了合适的粗对准时间，然后利用精对准对姿态做进一步的估计并反馈进入系统，纠正了姿态误差。通过车载实验数据分析结果可知，文中的对准方法在实际中比较具有实用性。关键字：捷联惯导系统；海上对准；速度位置积分法；卡尔曼滤波；万方数据舰船捷联惯导系统综合校正技术研究ABSTRACTItisknownthatthepr