论文部分内容阅读
捷联惯导系统的系统误差对导航精度有很大的影响,在将系统付诸使用之前,需要对这些误差进行精确的标定与补偿。为了适应战场环境,简化标定过程,在外场条件下也能够完成标定任务,本文对激光陀螺捷联惯导的系统级标定误差模型与运动方案进行了研究,提出了一种10位置的系统级标定方案,并验证了其可行性。主要研究工作如下:一、针对于快速标定需求,设计了误差模型和标定方案,并理论验证其可行性。从惯性器件的通用误差模型出发,根据实际需要建立了简化的激光陀螺捷联惯导误差模型。设计了一套10位置系统级标定方案,理论推导按照标定方案旋转后得到的观测量与系统误差项之间的关系;通过分析证明了该方案已经能够满足陀螺和加速度计零偏、标度因数误差和安装误差以及加速度计二次项误差可观测性的需求,并总结了旋转后的观测量与误差项之间关系的规律。二、针对所提出的10位置标定法进行了仿真和实验。根据系统的误差方程建立了合适的33维卡尔曼滤波器。依照标定方案进行仿真和实验,重复三次实验以验证了系统中各个误差参数标定的重复性;通过对比实验得到合适的转动间隔时间;利用标定得到的误差参数对数据进行补偿,然后对该数据进行自主导航解算,得到的速度和位置的误差较小,验证方法的有效性。三、提出一种圆锥运动标定法的新思路,并仿真验证了其有效性。研究了圆锥运动产生的原因以及其对姿态、速度解算的影响,理论分析了在陀螺安装误差和标度因数误差存在的情况下,能够激发出随运动圈数增加而线性增大的姿态误差,并提出了一种标定解算这两项误差的方法。通过仿真验证了圆锥运动方案能够有效的标定出陀螺的安装误差和标度因数误差。