惯性导航系统平台漂移误差模型的辨识

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyre1981
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着惯性导航技术的迅速发展,惯导平台的精度要求也变得越来越高。由于加工水平和制造工艺的限制,仅仅依靠提高陀螺及加速度计等惯性元器件的精度来提高整个惯性导航系统精度的代价越来越大。相比而言,在对惯导平台各类误差源辨识的基础上进行系统级补偿,则是一种更为经济有效的途径。本文对惯导平台漂移误差模型的辨识做了深入研究,具体有以下几方面的工作。  基于某特定型号的惯导平台结构,对惯导平台的误差漂移运动进行了建模。由陀螺、加速度计等分立的惯性元器件误差模型以及惯导平台的稳定机理,推导出了比较完整的惯导平台漂移误差模型。该平台漂移误差模型物理意义明确,便于根据仿真研究或工程应用的需要进行扩充或化简。  以往对惯导平台的漂移误差模型的辨识偏重于陀螺的零次项和一次项漂移误差系数,其试验中选取的位置不可能激励起陀螺高次项漂移误差系数。为辨识出这些陀螺的高次项漂移误差系数,本文将系统输出灵敏度引入到惯导平台的漂移误差模型中,针对惯导平台漂移误差模型的特殊性,对该系统输出灵敏度进行简化处理以便于理论分析。在此基础上,分别推导出辨识非交叉项和辨识交叉项漂移误差系数的试验位置选取原则。  J.H. Frazier等人提出的63阶惯导平台漂移误差模型虽然具有普遍意义,然而,当惯导平台工作在特殊环境下,如恒定加速度条件下,该模型会存在系数冗余的问题,因而在静基座测试条件下,惯导平台的漂移误差系数是不可能辨识完全的。静基座测试条件下,惯导平台的所有漂移误差系数只能依靠重力加速度来激励,这使得辨识过程中一些高次项小量级的漂移误差系数出现难以收敛甚至发散的现象。因此,文中提出分步迭代的方法以促使高次项误差系数的收敛。  文中也研究了另一种更有效解决惯导平台漂移误差系数激励过小的方法:线振动试验方法。在以往刚性连接线振动试验研究的基础上,基于实际工程的应用,对弹性连接的线振动试验进行了深入研究。针对弹性连接的线振动实验中存在的问题,提出了惯导平台漂移误差平均模型,指出了平均模型实质和一个相应静态模型是等效的。因此,和静态模型一样,它也存在着系数冗余的问题。然而,线振动下的平均模型的冗余系数是可以解决的,提出利用两组不同振动幅值测试数据来修正冗余系数的方案。  研究了由于加速度计输出的引入给惯导平台漂移误差模型辨识带来的误差影响。这一误差是和试验位置的选取密切相关的,由它们之间关系提出了试验位置选取原则再优化的观点,同时也指出了再优化有两种不同的选择方案,且两种方案有不同的优缺点。
其他文献
针对蒸汽裂解实验装置的开工过程具有间歇操作,变量间相关性高的特点,传统的故障识别方法无法有效处理这种具有较强动态特性的实际工业生产过程。本文提出利用主元分析,用少
常规能源、电力紧缺及供电环境问题日益突出,利用可再生能源如风能,作为未来最重要的清洁替代能源之一,对于缓解能源匮乏具有非同寻常的意义。可利用的风能在全球范围内分布都很
本文是以山东中茂圣源纸业有限公司制浆中段废水处理过程DCS项目为应用背景,就曝气池溶解氧(Dissolved oxygen,DO)控制展开理论和应用研究的。制浆中段废水属于中等浓度偏上、可
随着科学技术的发展和社会的进步,机器人的应用越来越普及,已逐渐渗透到工业生产和制造及医疗领域等。在远程医疗手术系统中,控制指令通过网络传送至机械臂,控制机械臂的工作状态
学位
近年来,构建安全、舒适、高效的列车客运系统成为高速铁路的重要发展方向,高速列车运行安全保障问题逐渐显现并受到关注。牵引系统作为高速列车关键子系统之一,其稳定性及粘
机床产业是现代制造业的基础,随着经济全球化时代的到来,机床制造企业必须加强其配件供应商的管理。为了提高配件采购质量、降低采购成本和促进机床产业可持续发展,提出了基
裂缝是隧道病害的一种,严重影响了隧道的安全,有效地检测隧道表面裂缝对于隧道的安全至关重要。隧道表面图像普遍存在着光照不均匀,目标对比度低,背景纹理复杂,噪声干扰严重
稳定平台具有稳定和跟踪两大功能,即隔离载体扰动,使负载保持稳定,并且快速跟踪运动目标。运动控制器是稳定平台的控制中心,其性能的好坏直接关系到稳定平台的控制效果。本文从硬
随着现在科学技术的发展,控制方法不断的进步和完善,越来越多的控制方法应用于研究新的科学问题。混沌系统作为一门新学科受到了广泛关注,其中L(u|¨)混沌系统作为一类特殊的
SBR序批式(间歇)活性污泥法是污水处理中最重要的方法之一,但目前没有合适的仪器仪表能对废水的一些重要工业指标,如BOD、COD等做实时的在线检测。使得污水处理实时控制变得困
学位