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惯导系统研究的重点是提高初始对准的性能。特别是在军用领域中,精度高,抗干扰强,反应迅速的导航装备是现代高科技战争对其的必然要求。本文的研究目标是缩短车载捷联惯导系统的初始对准时间,最终实现的对准性能指标是:对准精度优于0.06°/cosФ时,对准时间少于5min。主要研究工作包括以下几方面:1.对捷联惯导系统的方程、姿态更新算法及误差方程进行了推导。2.给出了定位定向组件的硬件电路设计,包括导航计算机的电路方案的设计和核心处理电路的设计。3.对车载晃动基座情况下的干扰信号进行了分析,说明了车载晃动基座情况下进行对准预滤波的必要性,然后对最小二乘拟合、FIR、IIR滤波、小波对准预滤波方法进行了理论分析,通过比较,选定了EMD滤波进行预滤波方法研究。为解决EMD端点效应和模态混叠问题,基于极值点的相关性来抑制端点效应,基于奇异值分解抑制模态混叠,改进了EMD滤波方法。进行车载对准实验,采集车载基座下惯性仪器的输出数据,对其进行滤波,验证改进后的预滤波方案的有效性,设计的EMD预滤波方案有利于本课题后续的快速对准方法的进行。4.对三种粗对准方法的对准误差进行了推导和分析,最后针对本文的车载晃动基座实际应用情况,选择凝固惯性系粗对准作为粗对准方案。5.考虑到方位大失准角情况下的快速对准,建立了非线性误差方程。分析比较了几种非线性滤波精对准方法的收敛速度和计算量,选择UKF滤波精对准作为非线性快速对准的优选方案。并针对UKF算法计算量大的缺点进行改进,对UKF算法进行改进,利用非线性模型的条件线性特性,减少无迹变换过程中的Sigma样本点,以此降低其计算量。并进行了仿真实验,仿真实验证明精对准方案改进后算法收敛速度较快。最后给出了车载快速对准方案。6.设计实验验证车载快速对准方案满足精度指标要求。首先设计了静基座对准试验:水平基座对准精度实验、倾斜基座对准精度实验、高低温实验,在静基座情况下对车载快速对准算法的对准性能进行测试;然后设计了车载对准实验:怠速对准实验、跑车实验,实验结果满足预期目标。