捷联式光纤陀螺罗经系统的研究与设计

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1、哈尔滨工程人学硕士学位论文摘要在未来的几十年内，FOG和SINS是惯性技术的重要研究方向，平台罗经可以为大中型水面和水下舰船提供精确的航向和水平基准信息，它精度很高而且比惯导系统价格低廉，所以长期以来始终受到各国海军的普遍高度重视。凶此研制捷联式光纤陀螺平台罗经系统将具有十分重要的意义。本文以“21l”自研项目《捷联式光纤陀螺罗经系统的研制》为背景，主要研究了捷联式光纤陀螺罗经系统的关键技术和设计实现方法，具体工作如下：根据光纤陀螺输出为角速率、石英挠性加速度计输出为加速度这一特点，对捷联系统中的姿态更新算法和速度更新算法进行了研究，通过仿真比较选定圆锥误差和划船误差补偿效果较好的姿态和

2、速度更新算法。本文对几种惯导系统常用的初始对准方法进行了研究，给出合理的参数设计方法，总结出各种方法的特点和适用环境，并通过仿真和实验加以验证。罗经回路是罗经系统的核心结构，本文重点工作是研究了罗经回路主要应用的两个过程。通过对几种对准方法的详细研究，设计了一种效果较好的罗经对准方法，详细给出了原理框图、参数推导过程和设计方法，并进行了仿真和实验，证明了方法的有效性。同时对实验时对准结果的误差进行了分析，给出一定的修正措施。此外，研究了罗经状态的回路设计和参数选择原则，给出了具体的实现方法，并进行了长时间的仿真比较。将捷联式罗经算法移植到DSP系统中加以实现，通过实验验证了整个系统算法的

3、可行性，从而完成了捷联式光纤陀螺罗经系统的设计。关键词：光纤陀螺；捷联系统；罗经；更新算法；初始对准哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRAOTFOGandSINSareimportantresearchdirectionofinertialteclmologyindecades．StabilizedgyrocompassCallsupplypreciseazimuthandleveliifformationforships，SOitishighlyregardedbynaviesofmanycountries．Tlleresearchanddevelopmentofstrapdowngy

4、rocompasssystembasedonFOGisofimportantmeaning．Takingtheprojectof“211’’named“TheResearchandDevelopmentofStrapdownGyrocompassSystemBasedonFOG”asthebackground，thispapermainlystudiesthekeytechnologiesanddesignandrealizationapproachofthesystem．Materialworkdoneisasfollows：AstheoutputofFOGisanglerateand

5、thatofquartzaccelerometerisacceleration，thispaperstudiesupdatingmethodsofattitudeandvelocityofthesystem，aidselectsbettermethodstocorrecttheerrorofcorrtingandsculling．Thispaperstudiesafewofinitialalignmentmethods，andgivesrationalmethodstodesigntheparametersandconcludesthecharacteristicsandsuiteden

6、vironmentofthem，andvalidatesthembysimulationandexperiment．Gyrocompassloopisthecorestructureofthesystem，SOthispaperemphasesthetwoprocessesmainlyusingit．Aneffectivegyrocompassalignmentmethodisdesignedafterparticularresearchofseveralmethods，andthetheoryfig，deducingprocessanddesignmethodofparametersi

7、sparticularlygiven．Aftersimulationandexperiment，validityisproved，Theresultisanalyzedandcertaincorrectmeasuresaregiven．Theprinciplesofloopdesignandselectingparametersofgyrocompassstatearealsoresearched，andthemethodtorea