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车载激光捷联惯导系统动基座初始对准技术研究

作　者: 吴非
导　师: 金世龙
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 光学工程
关键词: 激光陀螺捷联式惯性导航 GPS 卡尔曼滤波动基座初始对准
分类号: V249.322
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 319次
引　用: 2次
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内容摘要

随着国民经济的增长和国防建设的发展,捷联式惯导系统在军事和民用领域内获得了越来越广泛的应用。初始对准技术作为捷联式惯导系统的关键技术之一,直接影响整个系统的性能。本文在初始对准理论的基础上,对车载激光捷联惯导系统的动基座对准问题进行了试验研究,重点讨论了卡尔曼滤波技术在对准中的应用。论文内容侧重于工程实践。全文的主要内容包括:介绍了捷联惯导系统初始对准技术的概况和动基座初始对准的基本原理;建立了用于动基座对准的GPS/SINS组合导航系统,并给出了系统误差模型;编制了数据采集程序和动基座对准仿真程序;利用实际采集的导航原始数据,进行了动基座对准数值仿真;对目前已知的会影响动基座对准性能的各项因素进行了分析,并对基本的动基座对准方案进行了改进。理论上,在满足某些条件的情况下,载体平台的运动可以加速对准过程并提高对准精度;但是,运动同时会带来各种误差和干扰因素。实际的动基座对准与静基座对准相比,对准速度基本相当,但精度稍差。根据动基座对准的试验结果,车载捷联惯导系统完成动基座对准需要5-10分钟,最终的水平对准误差标准偏差小于40角秒,方位对准误差的标准偏差小于4角分。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
第一章绪论  8-15
  §1.1 捷联惯性导航系统简介  8-9
  §1.2 激光陀螺捷联惯性系统的应用情况  9-11
  §1.3 初始对准技术概况  11-13
  §1.4 本课题的意义和主要工作  13-15
第二章动基座对准的理论基础  15-27
  §2.1 初始对准的预备知识  15-19
  §2.2 初始对准的基本原理  19-22
  §2.3 捷联惯导系统的误差模型  22-27
第三章卡尔曼滤波原理及其在动基座对准中的应用  27-36
  §3.1 卡尔曼滤波原理  27-31
  §3.2 全球定位系统(GPS)简介  31-32
  §3.3 卡尔曼滤波在动基座对准中的应用  32-36
第四章动基座对准的初步试验研究  36-43
  §4.1 数据采集  36-37
  §4.2 数据的同步处理  37-39
  §4.3 初始对准仿真  39-42
  §4.4 本章小结  42-43
第五章动基座对准方法的研究与改进  43-57
  §5.1 参考导航信息对初始对准性能的影响  43-45
  §5.2 卡尔曼滤波参数对初始对准性能的影响  45-48
  §5.3 载体机动方式对初始对准性能的影响  48-54
  §5.4 初始姿态误差对动基座对准性能的影响  54-55
  §5.5 改进后的动基座初始对准结果  55-56
  §5.6 本章小结  56-57
第六章总结  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-61
攻读硕士学位期间发表论文情况  61

车载激光捷联惯导系统动基座初始对准技术研究

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