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在战术应用领域,越来越多的制导武器选择了高可靠性、低成本的捷联惯性导航系统。为了提高作战灵活性,大量的制导武器开始使用飞机作为发射平台。制导武器的核心导航设备——惯性导航系统在工作前必须进行初始对准,因此捷联惯导系统在载机飞行过程中的初始对准成为了惯性导航技术领域的重要课题。本文主要针对高精度捷联惯导系统的空中动基座对准技术进行了研究。在捷联惯导系统力学编排的基础上,综合考虑主、从惯导系统工作环境中的仪表误差、挠曲运动、安装偏差、杆臂效应等因素,完成了捷联惯导空中动基座对准误差方程的建模;并以激光捷联惯导系统和光纤捷联惯导系统为研究对象,就这两类捷联惯导系统的空中动基座对准方法展开了研究。环形激光陀螺有良好的标度因数稳定性和线性度,对加速度不敏感、启动时间短、稳定性好、逐次启动重复性好,因此激光捷联惯导系统的初始对准主要是对三个失调角进行估计,而不考虑陀螺漂移和标定因数问题。本文使用“位置匹配”和“速度匹配”方案,对激光捷联惯导系统的动基座对准方法进行了研究和讨论,并通过数学仿真对理论分析结果进行了验证。仿真结果表明,“速度匹配”方案具有对准时间短和对载机机动强度要求低的特点,相比之下是激光捷联惯导比较理想的空中动基座对准方案。光纤陀螺在精度和成本上的潜在优势,决定了光纤陀螺在惯性技术领域的重要地位。目前,光纤陀螺在漂移稳定性方面,相比激光陀螺而言存在一定差距,特别在温度变化条件下表现得更为突出,因此光纤捷联惯导系统在空中动基座对准过程中必须考虑陀螺的测漂问题。受机翼挠曲运动、惯性仪表噪声等各种因素的影响,传统的“位置匹配”、“速度匹配”算法均难以实现对失调角和陀螺漂移的同时估计。为此,本文提出了一种新的传递对准方案——“分段式速度匹配传递对准方案”,采用两段有一定夹角的水平匀速直飞航线实现了三个失调角和两个水平陀螺漂移的测量,并用第三段平飞航线完成了方位陀螺的测漂。数学仿真和机载试验结果表明,该方法实用可靠,可以在10分钟内完成对准,并能实现1.5nmile/hr的导航精度,是一种理想的光纤捷联惯导系统空中动基座对准方案。