光學陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)旋轉調制技術研究.pdf

1、捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)將慣性測量單元(陀螺儀和加速度計)直接固連于載體，簡化了系統(tǒng)硬件，提高了系統(tǒng)的可靠性，其憑借體積小、成本低、易維護、綜合能力強等諸多的突出優(yōu)點，幾乎已經(jīng)取代了平臺式慣導系統(tǒng)。而隨著國內光學、測控等技術的進一步提高，以光學陀螺為核心構件的捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)在慣性技術應用領域中正發(fā)揮越來越重要的作用。
　　 受慣性器件精度和慣性測量組件工作環(huán)境的影響，捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)的精度低于傳統(tǒng)的平臺式慣導系統(tǒng)的精度。且由于慣性敏感器

2、件的誤差是捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)的最主要的誤差源，因此能否有效地抑制慣性敏感器件的誤差成為提高捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)精度的關鍵之一。
　　 兩條措施可以提高捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的精度：一條是設計和制造出更高精度的慣性元件；另一條，就是采用系統(tǒng)技術。相對于通過提高慣性敏感器件精度來提高系統(tǒng)精度所付出的昂貴代價，采用系統(tǒng)技術具有易實現(xiàn)、成本低等優(yōu)勢。其中，旋轉調制技術就是一種慣性測量單元自校正的系統(tǒng)技術。
　　 本文以提高光學陀螺捷聯(lián)慣導系統(tǒng)精度為

3、目的，首先分析旋轉調制捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的基本原理，并推導和分析旋轉調制條件下陀螺漂移、標度因數(shù)和安裝誤差的誤差效應；剖析旋轉式捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的誤差特性，推導陀螺漂移和標度因數(shù)誤差條件下系統(tǒng)的誤差解析式，在此基礎上提出一種確定旋轉角速率的方法，通過系統(tǒng)仿真驗證該方法的可行性；總結合理的旋轉方案需要滿足的三個條件，分析三種單軸旋轉方案，設計一種新的合理的單軸旋轉方案，綜合比較各種方案的抑制效果，并通過系統(tǒng)仿真驗證了該方案的有效性；最后設計轉臺驗證