惯导平台在无反转平台离心机上的标定方法

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1、硕士学位论文惯导平台在无反转平台离心机上的标定方法CALIBRATIONMETHODSFORINERTIALNAVIGATIONPLATFORMONPRECISIONCENTRIFUGEWITHOUTCOUNTER-RATATINGPLATFORM王子豪哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：V249.32学校代码：10213国际图书分类号：627.3.387密级：公开工程硕士学位论文惯导平台在无反转平台离心机上的标定方法硕士研究生：王子豪导师：任顺清教授申请学位：工程硕士学科：控制工程所在单位：航天学院答辩日

2、期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:V249.32U.D.C:627.3.387DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringCALIBRATIONMETHODSFORINERTIALNAVIGATIONPLATFORMONPRECISIONCENTRIFUGEWITHOUTCOUNTER-RATATINGPLATFORMCandidate：WangZihaoSupervisor：Prof.RenShunqingAcademicDeg

3、reeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlEngineeringAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要惯导平台系统级测试标定技术直接对系统的导航精度产生影响，平台在大过载环境中的测试更是越来越受到人们的重视。惯导平台离心机测试的目的是通过进

4、行对整体产品的系统级测试，使惯导平台系统各个高阶误差项得到更为充分的激励，从而达到辨识惯导平台误差模型误差系数，充分评估惯性平台的性能，提高其使用精度。因此，本文针对惯导平台在无反转平台离心机上的测试，从系统建模、误差系数辨识方法、辨识效果等方面进行研究。主要研究的内容如下：对惯导平台的结构、组成以及工作原理的具体情况进行简单的概述。在考虑离心机误差源、惯性平台误差源的基础上，介绍了坐标系，用H变换方法推导了它们之间的位姿关系，计算了相关的运动参数，如比力、角速度等，确立了对惯性平台的输入与离心机产生的向心加速度、

5、角速率、各个误差源之间的关系，为惯性平台的误差辨识的试验设计打下了基础。针对离心机无反转平台的不足，对测试中惯导平台的受力和运动进行分析，结合实际参数给出了分析结果，对运动情况进行仿真并得出相关结论。给出了惯导平台台体上的石英加速度计、陀螺仪和陀螺加速度计的输入输出方程。根据无反转平台离心机的具体情况，定义了误差标定的状态变量，误差模型的状态方程和观测方程，完成了惯性导航平台在无反转平台离心机上的测试模型的建立。在惯导平台同一次通电工作时来降低待辨识系统模型的复杂度，研究在高g加速度场环境下的辨识。分别采用两种方法

6、对已建立的系统非线性模型进行辨识，第一种方法采用谐波分析和最小二乘相结合的静态辨识方法进行标定。第二种方法使用扩展卡尔曼滤波来辨识。仿真辨识结果表明，对于离心机测试惯导平台高阶项误差参数辨识，两种方法都是有效的。关键词：误差系数；精密离心机；惯导平台；齐次变换；非线性滤波I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractThesystem-leveltestofcalibrationtechnologyfortheinertialnavigationplatformdirectlyaffectstheaccuracy

7、ofthenavigationsystem,andthetestingoftheplatformunderhighoverloadconditionsisattractingmoreandmoreattention.Thepurposeofthecentrifugetestfortheinertialnavigationplatformistomotivatesufficientexcitationforthehigh-ordererrortermsoftheinertialnavigationplatform,w

8、hichlaysafoundationforaccuratelycalibratingerrormodelcoefficientsoftheinertialnavigationplatformandmakesacontributiontoimprovingtheprecisionoftheinertialnavigationsystem.Therefore,