组态式捷联惯导系统仿真验证平台的研究与设计

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文组态式捷联惯导系统仿真验证平台的研究与设计硕士研究生：曹新宇指导教师：程建华教授学科、专业：控制科学与工程论文主审人：黄卫权教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文组态式捷联惯导系统仿真验证平台的研究与设计硕士研究生：曹新宇指导教师：程建华教授学位级别：工学硕士学科、专业：控制科学与工程所在单位：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:ADissertationfo

2、rtheDegreeofM.EngResearchandDesignoftheConfigurationSimulationPlatformforStrapdownInertialNavigationSystemCandidate:CaoXinyuSupervisor:Prof.ChengJianhuaAcA/DemicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:Control,ScienceandTechnologyDateofSubmission:January.2018DateofOra

3、lExamination:March.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

4、了解学校保护知识产权的有关规定，即研究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

5、师（签字）：日期：年月日年月日组态式捷联惯导系统仿真验证平台的研究与设计摘要捷联惯导系统体积小、成本低、精度高，已成为目前惯导系统领域研究的主要内容。捷联惯导系统仿真技术的出现降低了捷联惯导系统研制成本，缩短了研发周期，使得捷联惯导系统快速发展。目前，以船舶为应用对象的捷联惯导系统大多是通过模拟器进行仿真验证，而模拟器由于内部包含算法程序，因此只能对某一特定算法模型的捷联惯导系统进行仿真分析，难以对后续的改进优化算法进行再次验证，导致模拟器很快失效。基于模拟器的弊端，本文研究设计一款组态式捷联惯导系统仿真验证平台，通过外部载入算法模型的方式

6、进行捷联惯导系统仿真分析验证。本文首先对组态式捷联惯导系统仿真验证平台进行功能和需求分析，归纳总结出仿真验证平台所具有的功能，从平台的总体框架、运行方式以及数学模型切换条件三方面进行组态式捷联惯导系统仿真验证平台总体方案设计。仿真验证平台本身不包含算法模型，而是采用外部载入算法模型的方式对捷联惯导系统进行性能精度验证，因此对仿真验证平台进行接口规范设计，意使所有符合本文接口规范的算法模型都可以在该仿真验证平台运行。其次，根据组态式捷联惯导系统仿真验证平台方案设计研究，对实现仿真验证平台所涉及的技术方法进行分析研究。组态式捷联惯导系统仿真验证

7、平台分为平台控制模块、子系统模型模块以及导航信息显示模块，其中平台控制模块研究按钮、鼠标、键盘和模拟输入对仿真验证平台的控制，子系统模型模块研究模型载入方式以及模型运行方式，导航信息显示模块研究文本显示方法、仪表显示方法、曲线显示方法。由于没有现成的适用于船舶姿态信息显示的仪表控件，所以本文利用OpenGL图形库并结合MFC技术进行姿态显示虚拟仪表控件的开发。最后，通过组态式捷联惯导系统仿真验证平台方案设计和技术研究，对仿真验证平台和子系统模型进行技术实现，并详细阐述仿真验证平台操作流程。为了证明仿真验证平台可以按照预期设计运行并产生结果，

8、设计仿真方案对仿真验证平台功能进行实例验证。同时，为了证明仿真验证平台运行结果准确可靠，将仿真验证平台运行数据与相同条件下运行的原程序数据进行比较验证。关键词：捷联惯导系统；仿真