导读:本文包含了激光陀螺捷联惯导系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献,主要关键词:陀螺,激光,误差,系统,加速度计,卡尔,模型。
激光陀螺捷联惯导系统论文文献综述写法
冯杨[1](2018)在《激光陀螺捷联惯导系统保障模式浅析》一文中研究指出针对激光陀螺捷联惯导系统的产品特点,结合外场实际情况,从现场保障、维修保障和标校保障等叁个方面对激光惯导系统的保障模式进行全流程的梳理,重点对激光惯导系统标校保障模式进行研究介绍。经数据统计和分析后,提出了一种外场标校方案,制定相应的硬件和软件技术方案,可完成对激光捷联惯导系统的标校、常规通电检测及故障检测工作,自动化程度高,维修标校时间短,提高了保障效率,满足部队的实际使用要求。(本文来源于《仪表技术》期刊2018年11期)
董春梅,任顺清,陈希军,王常虹[2](2018)在《激光陀螺捷联惯导系统的模观测标定方法》一文中研究指出为了减小转台误差对激光陀螺捷联惯组(SIMU)标定精度的影响,采用模观测法设计了正二十面体-12点的位置和速率试验计划。首先,利用在重力场下的12个静态位置标定加速度计的零偏、标度因子和安装误差矩阵;然后,采用外环角速率、中内环双轴翻滚至12点位置来标定陀螺的零偏、标度因子和安装误差矩阵;最后,利用SIMU框架坐标系为桥梁,实现了加速度计和陀螺参数坐标系的统一。仿真分析表明:该方法能有效抑制转台误差对SIMU标定结果的影响,当转台各轴系垂直度误差为角秒级且角位置误差小于1′时,加速度计和陀螺的标度因子相对误差和安装误差矩阵的标定误差均小于10~(-5),加速度计零偏的标定误差小于10μg,陀螺零偏的标定误差小于0.01(°)/h与测量噪声处于同一数量级。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年09期)
侯若芝[3](2018)在《车载激光陀螺捷联惯导系统零速修正算法研究》一文中研究指出捷联惯导系统可以满足陆用战车导航系统的隐蔽性和自主性,却存在着导航精度随着时间推移急剧下降的固有缺点。惯组的精度越高,导航精度也就越高,相应的成本也就越高。如何使中等精度的惯组能达到高等精度的导航效果是本课题研究的最根本的出发点。本文依托现有的捷联惯导设备,研究了初始对准算法和零速修正算法,提高了系统的导航精度。在初始对准算法的研究设计过程中,首先采用解析法粗对准获取粗略的初始姿态角;然后基于捷联惯导误差方程建立了开环卡尔曼滤波器模型,提出了系统状态可观测性判据和分析方法;通过拆分系统为标称子系统和误差子系统,又建立了闭环卡尔曼滤波器模型;最后通过比较相同时间相同数据的导航误差间接验证开环卡尔曼滤波法精对准和闭环卡尔曼滤波法精对准的估计精度。本文深入研究了基于开环卡尔曼滤波器理论的零速修正技术,探索了零速修正算法流程,建立了卡尔曼滤波器惯组误差模型,并对系统进行了状态可观测性分析。然后,设计了静态试验,调试并总结了卡尔曼滤波器参数设置方法,最后,验证了零速修正算法的可靠性,将导航精度提高了1~2个数量级。本次课题中设计并进行了跑车试验,并完成了离线数据分析。为使零速修正算法适应动态环境,设计了可自行检测载体是否停车的零速探测器。跑车试验共做了四组,对应两种不同停车时间间隔以及随机停车时间间隔的场景,其中一种停车时间间隔做了两组实验,最后验证了零速修正算法的可靠性和可重复性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)
袁鹏[4](2018)在《激光陀螺捷联惯导系统动基座标定技术研究》一文中研究指出惯性器件的输出无法避免地会包含各种误差,标定的任务就是尽可能消除这些误差,从而提高惯导系统的导航精度。目前,对标定技术提出了更多的新要求,尽可能缩短标定时间和实现动基座条件下的免拆卸在线标定已然成为标定技术的研究热点。舰载捷联惯导系统不可避免地会受到风浪的影响,从而受到角运动干扰和线运动干扰,因此在线标定难度大大提升。论文依托带双轴旋转机构的激光陀螺捷联惯导系统完成了以下研究工作:(1)研究并试验验证了系泊状态在线标定方法:对系泊状态下舰船运动进行了建模,并设计了相应的轨迹发生器。设计了IIR高通滤波器获取速度误差作为Kalman滤波器量测量,使得系泊状态在线标定全过程均无需外部设备提供辅助信息。进行了一系列试验,分别对采用“速度匹配”、“位置匹配”和“速度+位置匹配”方法的系泊状态在线标定的结果进行了比较,结果表明采用“速度匹配”方法的系泊状态在线标定结果精度最优,能够精确估计出陀螺和加速度计零偏、标度因数误差和安装误差等24个误差参数,且能达到静基座系统级标定精度。(2)研究并试验验证了匀速航行中快速在线标定方法:对匀速航行状态下的舰船运动进行了建模,并设计了相应的轨迹发生器。借助外部设备获取速度误差和位置误差作为Kalman滤波器量测量。分别对采用“速度匹配”、“位置匹配”和“速度+位置匹配”方法的系统进行了可观测性分析,结果表明仅采用“速度+位置匹配”方法的系统完全可观测。最后进行了一系列试验,结果表明采用“速度+位置匹配”方法的匀速航行中快速在线标定能快速、精确地估计出陀螺和加速度计的零偏和标度因数误差等15个误差参数,且能达到静基座系统级标定精度。(本文来源于《中国航天科技集团公司第一研究院》期刊2018-04-01)
石文峰,王省书,郑佳兴,战德军,王以忠[5](2016)在《激光陀螺捷联惯导系统多位置系统级标定方法》一文中研究指出捷联惯导系统的精度受到自身各种误差因素的影响,需在使用之前进行精确地标定和补偿。为了更加有效地标定误差,设计了一种10位置系统级标定的方法。利用简化的误差模型和速度误差变化率方程,建立了所有误差参数与导航误差之间的线性关系。通过设计的10位置连续旋转方案对由各项误差参数引起的速度误差进行充分激励,利用所得数据进行卡尔曼滤波,计算出包括陀螺仪和加速度计的零偏、标度因数误差、安装误差以及加速度计二次项误差等24个误差参数。仿真得到陀螺零偏误差优于0.000 75(°)/h,加速度计零偏误差优于5μg,陀螺和加速度计的安装角误差优于1.5″,标度因数误差优于2 ppm(1 ppm=10-6)系统,加速度计二次项误差优于0.15×10-6 s2/m。另通过3组实验验证了重复性,证明了该方法确实有效。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2016年11期)
石文峰,王省书,郑佳兴,战德军[6](2016)在《激光陀螺捷联惯导系统的圆锥运动误差激励方法研究》一文中研究指出捷联惯导系统的精度受到自身各种误差因素的影响,针对陀螺的标度因数误差和非正交安装角误差,提出了一种以圆锥运动激发姿态误差来进行快速标定的方法。通过理论分析得出,在短时间内,由于标度因数误差和非正交安装角误差的存在,圆锥运动将激发出随时间线性增大的姿态解算误差。将解算得到的姿态误差与陀螺数据联立,可以反解得到标度因数误差和非正交安装角的值。通过仿真验证,安装角误差能达到1″以内,标度因数误差能达到5ppm以内。(本文来源于《半导体光电》期刊2016年03期)
邓亚娇[7](2016)在《激光陀螺捷联惯导系统的动态误差分析与标定》一文中研究指出惯性仪表是惯导系统的关键部件,它的精度极大程度的决定了惯导系统的精度。对于捷联惯导系统,当载体处在激烈的动态环境中时,力学环境复杂,惯性仪表的内部结构受动态力矩的干扰会使其输出中不可避免的引入动态误差,且不可忽略。所以,探索惯性元件的动态误差的产生及补偿机理,对提高惯导系统精度意义重大。本文以激光陀螺捷联惯导系统为研究对象,分析了激光陀螺和石英挠性加速度计动态误差的产生原因并建立了动态误差模型,针对所建立的加速度计动态误差模型提出了相应的标定方案。针对机抖激光陀螺,通过分析在动态环境中外部输入角加速度对抖动轴的作用,并求解相应的振动方程得到其输出。根据机抖激光陀螺输出信号读取原理,分析动态环境中抖动轴输出对陀螺输出的影响,给出了机抖激光陀螺的动态误差模型。在该模型建立过程中分别考虑了输入轴与抖动轴重合和不重合两种情况,且在二者不重合时,又分别考虑了抖动轴为刚性轴和存在挠性两种情况。机抖激光陀螺动态误差模型的建立,为其动态误差的后续研究提供了理论储备,为提高其输出精度提供了重要思路。针对石英挠性加速度计,通过对其机理进行分析建立了加速度计的动态误差模型,并考虑尺寸效应对其输出的作用,改进了该模型。通过对转台双轴及正交叁轴匀角速率输入法的分析,最终选用转台中外环轴匀角速率输入法标定改进后的模型,并由谐波分析法和最小二乘法辨识相应的误差参数。根据选用的标定方法及给出的实验设计准则,设计了具体的标定实验,给出了标定精度估计标准。该方法能够实现加速度计动态误差模型的全系数一次性标定,且计算简便,易于实现。经仿真验证该标定方法能够得到比较高的标定精度,在工程上具有很好的应用价值。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01)
张震[8](2016)在《激光捷联惯导系统中激光陀螺温度补偿技术研究》一文中研究指出激光陀螺是一种基于Sagnac效应的光学传感器,以其诸多优点成为新一代捷联惯导系统的理想器件,在航空、航海、陆地导航、定位定向、运载火箭、导弹等方面得到了广泛运用。激光陀螺捷联惯导系统工作环境复杂,如何在恶劣温度环境下提供精确、稳定的位置、姿态信息是捷联惯导系统研究所面临的艰难挑战。在激光捷联惯导系统正常工作时,零偏误差是激光陀螺叁大误差之一,其特点具有随机性和不稳定性,温度变化对激光陀螺的影响是激光陀螺产生零偏误差的主要因素。因此当激光陀螺要运用在高精度场合时,为了获得更高的稳定性,必须采取零偏温度误差补偿措施,降低零偏误差对激光陀螺捷联惯导系统导航精度的影响。温度变化对陀螺的影响是一个综合过程,在激光捷联惯导系统工作时,系统内部温度场复杂,温度对系统各个部件影响有差异,增加了系统温度误差建模与补偿的难度。因此首先借助有限元分析软件建立单陀螺及激光捷联惯导系统的温度场模型,分析了单陀螺在稳态及变化的环境温度下的温度场分布规律,并对其结构热变形进行了仿真。随后对激光捷联惯性组件进行温度场仿真,得出稳态环境下组件的温度场分布规律,并对系统中的陀螺温度场进行分析。温度场仿真分析可以为后续的温度补偿工作提供参考。为辨识陀螺零偏温度误差模型,进行了单陀螺的高低温实验,首先在不同恒定温度点下测试陀螺的输出得到稳态温度补偿模型,随后进行了不同变温速率下的变温实验,在大量实验基础上,借助了相关分析、回归分析等方法,重点研究了激光陀螺零偏温度补偿模型的温度补偿点的配置、多温度点的补偿效果、温度补偿模型的稳定性、温度补偿模型的环境适应性,对这些问题结合工程实际均给出了结论。激光陀螺最终还要状态捷联惯性组件中使用,温度的变化会引起结构的热变形从而引起安装误差的变化,最后通过捷联惯导系统标定技术获得系统安装误差与温度之间的关系并建立陀螺安装误差的温度模型。通过陀螺补偿模型及陀螺安装误差补偿模型补偿前后导航实验表明,温度补偿能够提高导航精度。文中所建立的温度补偿模型能够提高激光陀螺的精度,满足工程需要。数学模型补偿值的取得方法简便,通过陀螺的温度实验就能建立起该补偿模型,几乎不需要硬件投入,在陀螺使用过程中,只要将数学补偿模型固化在软件中,通过零偏测量值减去零偏补偿值就能提高陀螺的使用精度,具有很强的工程实用性。(本文来源于《中国航天科技集团公司第一研究院》期刊2016-04-28)
石文峰[9](2015)在《激光陀螺捷联惯导系统级标定方法研究》一文中研究指出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,重复叁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。叁、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。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-11-01)
郭金鉴[10](2015)在《激光陀螺捷联惯导系统动态误差测试与标定研究》一文中研究指出捷联惯导系统是近年发展起来一种广泛应用于军事、民用领域的惯性导航系统,为提高捷联惯性导航系统的导航精度,国内外广泛展开了对捷联惯导系统的误差研究工作。惯性测量元件的误差是捷联惯导系统主要误差源。目前,对惯性器件的静态误差研究比较成熟,而对动态误差的研究相对较少。在静态误差标定方法的基础上,本文研究了激光陀螺捷联惯导系统的动态误差测试和标定方法。在进行标定之前,本文给出了激光陀螺和挠性摆式加速度计的动态误差模型,重点研究了挠性摆式加速度计动态误差的产生机理,并给出了动态误差模型的建立过程。利用叁轴转台的匀角速率功能,在转台内环轴产生交变的角速度和角加速度,激励出激光陀螺的动态误差,应用谐波分析的方法得到各次谐波的幅值,利用最小二乘法辨识陀螺动态误差系数,并对影响辨识精度的因素进行了分析。仿真结果表明,为提高辨识精度,应综合考虑转台转速与信息矩阵的可观性对辨识精度的影响。对于挠性摆式加速度计动态误差的标定,首先建立了包括加速度计动态误差系数在内的系统方程和观测方程。以加速度计的动态误差作为状态,利用卡尔曼滤波的方法对状态进行估计。为激励出加速度计的动态误差,设计了转台的转动方案,并对各方案进行仿真,结果表明,增大转台给定的角加速度可以提高辨识精度,同时,辨识精度与转台各轴在最大角速度的持续时间有关,但呈现出非线性关系。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-06-01)
激光陀螺捷联惯导系统论文开题报告范文
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
为了减小转台误差对激光陀螺捷联惯组(SIMU)标定精度的影响,采用模观测法设计了正二十面体-12点的位置和速率试验计划。首先,利用在重力场下的12个静态位置标定加速度计的零偏、标度因子和安装误差矩阵;然后,采用外环角速率、中内环双轴翻滚至12点位置来标定陀螺的零偏、标度因子和安装误差矩阵;最后,利用SIMU框架坐标系为桥梁,实现了加速度计和陀螺参数坐标系的统一。仿真分析表明:该方法能有效抑制转台误差对SIMU标定结果的影响,当转台各轴系垂直度误差为角秒级且角位置误差小于1′时,加速度计和陀螺的标度因子相对误差和安装误差矩阵的标定误差均小于10~(-5),加速度计零偏的标定误差小于10μg,陀螺零偏的标定误差小于0.01(°)/h与测量噪声处于同一数量级。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激光陀螺捷联惯导系统论文参考文献
[1].冯杨.激光陀螺捷联惯导系统保障模式浅析[J].仪表技术.2018
[2].董春梅,任顺清,陈希军,王常虹.激光陀螺捷联惯导系统的模观测标定方法[J].红外与激光工程.2018
[3].侯若芝.车载激光陀螺捷联惯导系统零速修正算法研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[4].袁鹏.激光陀螺捷联惯导系统动基座标定技术研究[D].中国航天科技集团公司第一研究院.2018
[5].石文峰,王省书,郑佳兴,战德军,王以忠.激光陀螺捷联惯导系统多位置系统级标定方法[J].红外与激光工程.2016
[6].石文峰,王省书,郑佳兴,战德军.激光陀螺捷联惯导系统的圆锥运动误差激励方法研究[J].半导体光电.2016
[7].邓亚娇.激光陀螺捷联惯导系统的动态误差分析与标定[D].哈尔滨工业大学.2016
[8].张震.激光捷联惯导系统中激光陀螺温度补偿技术研究[D].中国航天科技集团公司第一研究院.2016
[9].石文峰.激光陀螺捷联惯导系统级标定方法研究[D].国防科学技术大学.2015
[10].郭金鉴.激光陀螺捷联惯导系统动态误差测试与标定研究[D].哈尔滨工业大学.2015