捷联惯性导航系统建模与验证技术研究

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1、硕士学位论文捷联惯性导航系统建模与验证技术研究RESEARCHONSTRPDOWNINERTIALNAVIGATIONSIMULATIONSYSTEMMODELINGANDVERIFICATIONTECHNOLOGY孙旋哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TH7412学校代码：10213国际图书分类号：681.2.08密级：公开工程硕士学位论文捷联惯性导航系统建模与验证技术研究硕士研究生：孙旋导师：胡涛副教授申请学位：工程硕士学科：仪器仪表工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Class

2、ifiedIndex:TH741.1U.D.C:681.2.08DissertationfortheDegreeofMasterinEngineeringRESEARCHONSTRPDOWNINERTIALNAVIGATIONSIMULATIONSYSTEMMODELINGANDVERIFICATIONTECHNOLOGYCandidate：SunXuanSupervisor：AssociateProf.HuTaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Instrument

3、andMeterEngineeringAffiliation：DepartmentofAutomaticTestingandControlDateofDefence：June，2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学硕士学位论文摘要捷联式惯性导航系统是载体导航的重要方式，具有自主性、成本低、易维护等优点，在导弹、舰艇、飞机等军事和民用领域有重要应用。由于捷联惯导系统结构复杂、测试难度大，为缩短研究时间，节省不必要的人力物力损失，根据研究目的建立捷联

4、惯导仿真系统成为一项有效手段。系统V&V(Verification&Validation，即校核、验证)可有效提高仿真系统可信度，而国内外针对捷联惯导仿真系统V&V研究较少，技术积累相对不足。本课题针对捷联惯导仿真系统与V&V过程作了较为深入的研究，建立了捷联惯导仿真模型，并对其进行校核、验证。同时为避免人为主观因素对验证结果的影响，在系统验证过程中提出三盲等效试验方法，得出更为可信的结论。本论文的主要工作总结如下：(1)基于捷联惯导仿真系统理论，使用Labview与Matlab软件建立轨迹、惯组、解算等分系统模型。分析模型中误差来源以及误差

5、传播特性，为减少误差影响，对各模型进行误差补偿。模型之间通过硬件和软件接口通信，组建捷联惯导仿真系统平台。(2)设计捷联惯导仿真系统V&V方案。在V&V标准规范下，选用V&V方法对仿真需求和概念模型等进行校核。同时测试捷联惯导仿真系统与真实系统，得出二者与时间相关的动态数据，运用Theil不等式法、灰色关联度法、谱估计法分析采集的数据，验证仿真系统与真实系统的动态一致性。(3)对捷联惯导仿真系统和真实系统进行三盲等效试验，以二者终点时刻的惯组数据、解算数据等静态数据为指标，使用非参数检验方法分析采集数据，验证仿真系统与真实系统的静态一致性。关

6、键词：V&V；捷联惯导；仿真系统；盲法验证-I-哈尔滨工业大学硕士学位论文AbstractStrap-downinertialnavigationsystemhasbecomeanimportantwaytosupportnavigationcauseofitsautonomy,lowcost,easymaintenance,andbewidelyusedinmilitaryandcivilianfields，includingmissiles,ships,aircraftandothers.SinceSINShascomplexstruct

7、ureandbedifficulttotest,inordertoshortenstudytimeandsavingunnecessarylossofhumanandmaterialresources,theestablishmentofSINSsimulationsystembasedonpurposetobecomeaneffectivetool.V&V(Verification&Validation)caneffectivelyimprovethereliabilityofthesimulationsystem,whilethetech

8、nologyaccumulationisrelativelylow.Thispapermademorein-depthresearchonSINSsimulatio