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《惯性技术课件5 --惯导系统基本问题(哈工大版,1-16全).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、BasicProblemsofINS惯导系统的基本问题1Lecture5--BasicproblemsofINSoutline惯性导航基本概念加速度计的测量–比力惯导系统的误差地球表面导航情况下的相对加速度获取2Lecture5--BasicproblemsofINS1.1*基本概念简化例子:安装了惯导平台的载体在地球的表面运动NEANAE对加速度分量的积分(integration)得到速度分量对速度分量的积分得到位置——纬度(latitude)φ和经度(longitude)λ3Lecture5--Basicproblemso
2、fINSNEANAE1.2系统组成一个基本的惯性导航系统包括:加速度计稳定平台--模拟导航坐标系积分器4Lecture5--BasicproblemsofINSoutline惯性导航基本概念加速度计的测量–比力惯导系统的误差地球表面导航情况下的相对加速度获取5Lecture5--BasicproblemsofINS2.1*比力万有引力对加速度计输出的影响相当于给被测载体提供了一个附加向上的虚拟加速度。加速度计直接测得的是载体的真实加速度和虚拟加速度之和，称其为比力写成矢量形式6Lecture5--Basicproblemsof
3、INSoutline惯性导航基本概念加速度计的测量–比力惯导系统的误差地球表面导航情况下的相对加速度获取7Lecture5--BasicproblemsofINS3.0单轴导航系统简化的单轴导航X,Y,Z--当地地理坐标系Xp,Yp,Zp--平台坐标系platformaxisgyroaccelerometerdisp8Lecture5--BasicproblemsofINS3.1*元件误差:加速度计各种类型的误差源影响着导航的精度1．器件误差加速度计----当比力fa作用于加速度计的敏感轴时,加速度计实际的输出可表示为其中Ka
4、和ΔAN加速度计的标度系数误差和偏置误差.fa是施加在加速度计的敏感轴上的比力9Lecture5--BasicproblemsofINS3.2*陀螺误差和初始误差陀螺仪----如果平台的指令角速度为ωc,它的实际转动角速度为:Kg--陀螺仪的比力系数误差ε--陀螺仪的漂移误差这些误差导致平台和当地水平面之间出现失准角α.2．初始条件误差导航计算机所采用的和载体的初始运动状态参数相关的误差10Lecture5--BasicproblemsofINScomputer3.3*方框图platform11Lecture5--Basicp
5、roblemsofINS3.4误差方程令,并忽略二阶小量，可以得到因此记——舒勒调谐频率12Lecture5--BasicproblemsofINS3.5*误差分类求解上述误差微分方程,并假设在远远小于84.4分钟的时间间隔T内,存在一个常值加速度γ,则误差源的分类:1.有界(bounded)误差,前5项2.无界(unbounded)误差,后2项13Lecture5--BasicproblemsofINSoutline惯性导航基本概念加速度计的测量–比力惯导系统的误差地球表面导航情况下的相对加速度获取14Lecture5--B
6、asicproblemsofINS4.1加速度分解:地理坐标系的旋转补偿万有引力影响后，加速度计输出反映了载体的绝对加速度.但在地球表面的导航中,载体相对地面的加速度(表示在地理坐标系中)往往是我们更需要的.为获得相对加速度，需从载体的绝对加速度中刨除掉牵连和苛氏分量.地球的自转角速度表示在地理坐标系中:15Lecture5--BasicproblemsofINS4.1*加速度分解:地理天坐标系的旋转当载体P在地球表面移动,地理坐标系ENζ相对惯性空间的角速度分量为：各项的物理意义16Lecture5--Basicproble
7、msofINS如果选取惯性坐标系为导航坐标系(由平台模拟),则4.2加速度分解:惯性、地球、地理如果选取地球坐标系为动坐标系，则由苛氏定律可得惯性导航更多选取地理坐标系作为动坐标系,上式中（再次用苛氏定律）17Lecture5--BasicproblemsofINS4.2加速度分解:绝对加速度载体的绝对加速度和万有引力加速度共同决定了载体的平台上加速度计的输出.加速度计敏感到的比力：18Lecture5--BasicproblemsofINS4.3加速度分解:比力和相对加速度比力表示为:已经包含在重力加速度g当中,上述方程可以
8、简化为因为绝对加速度的分量表达式:19Lecture5--BasicproblemsofINS4.4加速度分解:分量表示式其中20Lecture5--BasicproblemsofINS4.4加速度分解:分量表示式因此可以写成对于地球表面附近的导航,垂直速度分量经常可以忽略,
