捷联惯导系统高度阻尼与罗经对准技术研究

《捷联惯导系统高度阻尼与罗经对准技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文捷联惯导系统高度阻尼与罗经对准技术研究硕士研究生：张强指导教师：奔粤阳副教授学科、专业：仪器科学与技术论文主审人：王伟教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文捷联惯导系统高度阻尼与罗经对准技术研究硕士研究生：张强指导教师：奔粤阳副教授学位级别：工学硕士学科、专业：仪器科学与技术所在单位：自动化学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDeg

2、reeofM.EngTheResearchontheHighDampingandCompassAlignmentTechnologyofSINSCandidate:ZhangQiangSupervisor:BenYueyangAssociateProfessorAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:InstrumentationScienceandTechnologyDateofSubmission:January,2018DateofOralExamination:Marc

3、h,2018University:HarbinEngineeringUniversity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、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已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，均已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)：日期：年月日哈尔滨工程大学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

4、生在校攻读学位期间论文工作的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(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：导师(签字)：日期：年月日年月日摘要捷联惯性

5、导航系统（SINS）近年来以其独特的优点被广泛应用在航空航天以及航海领域，然而其导航误差的周期振荡问题严重影响了惯导系统的精度，所以SINS误差阻尼技术的研究是保证惯导系统精度的关键。另外初始对准的结果也间接影响导航信息的精度，因此本文重点研究SINS的阻尼和初始对准两方面的问题。要解决导航参数误差的周期振荡问题，比较直观的思想就是在系统中引入阻尼网络来保证解算信息的实时可用。基于经典控制理论的传统阻尼方法目前已经比较成熟，因此本文阐述了传统阻尼的基本原理，也对惯导最常用的外水平阻尼状态进行了相关方程的推导。本文重点研究的是船用SINS的高度通

6、道阻尼问题。在以往船用惯导系统的研究中，均忽略了垂向通道的研究，即对天向速度和高度信息均作了相应简化。由于水平回路与垂向通道之间相互影响，所以若要实现三通道的船用惯导系统，高度通道的研究很有必要。本文从SINS高度通道的不稳定性出发，基于经典控制理论设计了三阶阻尼回路来对天向速度和高度信息加以阻尼，并从不同角度给出了两种系统极点配置方案。文中对三阶阻尼回路进行了参数选择分析和高度误差分析；讨论了不同常值误差源对高度误差的影响；最后通过仿真验证了三阶阻尼回路的阻尼效果，也进而验证了高度误差分析的结论。另外，根据误差输入对输出的影响还对系统进行了频

7、域分析，通过画波特图的方式分析了三种误差源的频率对高度误差的影响，该分析是讨论非常值误差对高度误差影响的理论基础。鉴于对准误差直接影响导航解算误差，因此本文对SINS的初始对准技术进行了研究。静基座罗经对准方法是基于控制理论比较经典的对准方法，本文对其进行了理论梳理以及误差分析，针对大方位失准角问题提出了时变参数的罗经对准方法，兼顾了对准时间与对准精度的要求。由于静基座对准应用的局限性，本文的另一重要研究内容为动基座对准方法。依然从经典控制理论的角度，沿用罗经对准方法。文中考虑了载体的匀速运动、匀变速运动、变速运动过程，通过将速度和加速度引起的

8、各项误差等效成不同形式的陀螺漂移和加速度计零偏，从频域传递函数的角度分析了速度和加速度对罗经对准结果的影响。在此基础上提出多普勒计程仪（DVL）辅助捷