机载分布式微惯性测姿系统传递对准技术研究

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1、声明尸明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：二蚪沙t争年)月“日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：．羔主4沙

2、l华年3月杉日硕士学位论文机载分布式微惯性测姿系统传递对准技术研究摘要在现代化的战争中，为了增强飞行员对外界的态势感知能力，需要在飞机周围战略性地安装用于成像的光学探测器。然而，用于成像的光学探测器的瞄准线必定随载机振动而产生一定幅度的随机抖动。这种振动会使得图像产生明显的晃动，对多个探测器间的图像拼接造成很大的影响。因此，在每个光学探测器的同轴方向安装一个微惯性测姿系统是必要的。然而，微惯性测姿系统的测量精度很大程度上取决于传递对准技术。本文以某光电探测平台为研究对象，系统全面地研究了微惯性测姿系统传递对准技术。首先，设计了基于速度信息匹配方法，通过仿

3、真比较了速度匹配和积分速度匹配的优缺点；给出了基于速度和姿态信息的组合匹配方法，通过仿真比较了“速度+姿态角”匹配、“速度+姿态阵”匹配、“速度+量测失准角”匹配以及“速度+最优姿态角”匹配的优缺点；同时对基于速度和角速度信息的组合匹配方法进行了研究，仿真表明：“速度+角速度”匹配在某些场合比“速度+姿态角”匹配有更好的表现。在此基础上，设计了“积分速度+积分角速度"匹配，仿真表明该方法能够有效地抑制挠曲变形对传递对准的影响。其次，本文对影响传递对准性能的误差因素及其补偿方法进行了研究。设计了杆臂速度误差计算补偿方法并对其进行了验证；针对数据传输延迟问题

4、，设计了外推法和状态扩展法，并通过仿真对其进行了可行性验证；根据动态挠曲变形的相应特性，设计了挠曲变形实时补偿算法并进行了验证。最后，设计了分布式微惯性测姿系统传递对准试验平台，完成了传递对准试验平台的结构设计和软件设计。通过大量的跑车试验，验证了传递对准方法的有效性和可行性，为下一步开展飞行试验打下了良好的基础。关键词：传递对准，微惯性测姿系统，匹配方法，杆臂效应，数据传输延迟，挠曲变形，跑车试验Abstract硕士学位论文Inmodemwar,inordertoenhancethepilot’Ssituationalawarenessoftheout

5、sideworld，theopticaldetectorsforimagingwereinstalledaroundtheaircraft．However,lineofsightforopticaldetectorwiththecarrieraircraftvibrationmustproduceacertainlevelofrandomjitter．Thisvibrationwillmaketheimageshaking，andwillhaveagreatimpactontheimagemosaicofseveraldetectors．Therefor

6、e，itisnecessarytoinstallamicro-inertialattitudemeasurementsysteminacoaxialdirectionofeachopticaldetector．However,themeasurementaccuracyofthemicro-inertialattitudemeasurementsystemdependslargelyonthetechnologyoftransferalignment．Takingaphotoelectricdetectionplatformforthestudy,the

7、studyofthetechnologyoftransferalignmentofthemicro-inertialattitudemeasurementsystemissystematicandcomprehensive．Firstly,thematchingalgorithmsbasedonvelocityweredesigned．Thevelocitymatchingwascomparedwiththeintegratedvelocitymatchingbysimulation．Thematchingalgorithmsbasedonthevelo

8、cityandattitudewereproposed．The“velocity