经济型捷联航姿系统关键技术研究

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1、摘要本文对微机械陀螺／微机械加速度计／电子罗盘／GPS的经济型组合捷联航姿系统的关键技术及工程实现问题进行了深入研究和必要的工程实验，为该项技术的推广应用奠定了基础。传感器误差是影响姿态解算精度的主要因素。因此本文对传感器的误差进行分析和补偿，并对传感器的数据进行处理。重点研究了微机械陀螺的随机漂移误差建模方法，将小波分析理论引入到微机械陀螺的随机漂移建模中，提高了建模精度。从工程实用的角度出发，对现有捷联姿态算法进行分析和比较，得出四阶龙格库塔法更适合实际应用的结论。由于微机械陀螺长时间运行后存在较大的积累误差，本文采用基于Kalman滤波器的多传感器信息融合技术来修正该

2、误差，并给出了Kalman滤波算法和四阶龙格库塔算法组合校正陀螺漂移误差的定姿算法。建立了组合航姿系统的试验系统，并通过对该系统的静、动态试验，验证了算法的可行性和有效性。关键词：捷联航姿系统四元数卡尔曼滤波等效旋转矢量AbstractThekeytechnologiesandengineeringimplementationproblemsoftheeconomicintegratedstrapdownattitudeheadingreferencesystemwhichisbasedonmicro-machinedgyroscope，micro·machinedacce

3、lerometer,GPSandelectriccompassalefurtherdiscussedinthispaper,andnecessaryengineeringexperimentsalecarriedout,whichlaysafoundationforthewidelyusingofthetechnology．Sensorerrorsalethemainfactorswhichhaveinfluence011attitudealgorithmaccuracy．SotheanalysisandcompensationtosensorglTOr,aswellast

4、hesensordataprocessingaledoneinthispaper．Themodelingmethodofmicro-machinedgyroscoperandomdriftelf(itismainlystudied,andwaveletanalysistheoryisintroducedintothemicro-machinedgyroscoperandomdriftmodeling，whichincreasesthemodelingaccuracy．Fromtheviewofengineeringutility,throughtheanalysisandc

5、omparisonoftheexistingstrapdownattitudealgorithm·wegetthattheqtmtemionfonhorderrunge—kuttamethodismoresuitableforpracticalapplication．Asmicro—gyroscopehaslargeaccumulatederrorsafterlongrunning，multi。sensordatafusiontechnologybased011KalmanfilteriSadoptedtoeolfecttheaccumulatederror,andthei

6、ntegratedattitudedeterminationalgorithmbasedonKalmanfilterandtheforthorderrunge-kuttamethodisputforwardinthispaper．Thetestingsystemofintegratedstrapdownattitudeheadingreferencesystemisestablished，andtheeffectivenessandfeasibilityofthealgorithmsaleverifiedthroughbystaticanddynamicexperiment

7、．‘Keywords：StrapdownAttitudeHeadingReferenceSystemQuaterniongalmanFilteringEquivalentRotationVector西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的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中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的