高精度激光陀螺惯导系统非线性模型参数评估方法研究PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 研究动机 1

1.2 基础准备 3

1.2.1 惯导系统参数估计 3

1.2.2 惯性器件温度误差模型参数估计 9

1.2.3 惯导系统状态估计可观性分析 12

1.3 本书拟解决的主要问题 13

1.4 本书的主要内容和研究成果 15

第2章 温变环境中高精度激光陀螺非线性温度误差模型参数估计 18

2.1 激光陀螺标定参数温度漂移误差形成机理 18

2.1.1 激光陀螺标度因数温度漂移误差形成机理 18

2.1.2 激光陀螺零偏温度漂移误差形成机理 19

2.2 激光陀螺标定参数温度误差对惯性导航姿态解算精度影响分析 20

2.2.1 激光陀螺角增量测量误差温度参数模型 20

2.2.2 激光陀螺标定参数温度误差对姿态解算精度影响分析 22

2.3 激光陀螺标度因数温度误差特性实验研究 29

2.3.1 实验对象 29

2.3.2 试验方案 30

2.3.3 实验结果 32

2.4 激光陀螺零偏温度误差特性实验研究 34

2.4.1 实验对象 34

2.4.2 实验方案 34

2.4.3 静态温度误差参数模型试验 34

2.4.4 动态温度误差参数模型实验 36

2.4.5 激光陀螺测试电路温度实验 42

2.5 本章小结 44

第3章 基于激光陀螺组件辅助姿态测量的高精度石英挠性加速度计组件非线性模型参数估计 45

3.1 石英挠性加速度计非线性误差特性机理分析 45

3.1.1 石英挠性加速度计非线性脉冲测量模型 45

3.1.2 石英挠性加速度计非线性交叉耦合项误差机理 46

3.2 石英挠性加速度计非线性误差对惯性导航解算性能分析 49

3.2.1 北向通道误差传播规律 51

3.2.2 东向通道误差传播规律 55

3.3 石英挠性加速度计组件非线性模型参数的两步估计算法 58

3.3.1 基于激光陀螺组件敏感轴方向约束的机体坐标系定义 58

3.3.2 激光陀螺组件和石英挠性加速度计组件的测量模型 59

3.3.3 惯性组合非线性测量模型参数的标定 61

3.3.4 实验结果及验证分析 67

3.3.5 参数标定精度及误差分析 73

3.3.6 结论 74

3.4 航海导航应用中石英挠性加速度计组件非线性模型参数标定 75

3.4.1 一种改进的石英挠性加速度计组件非线性测量模型 77

3.4.2 石英挠性加速度计组件非线性模型参数的迭代估计算法 80

3.4.3 石英挠性加速度计组件非线性项误差的实时补偿 83

3.4.4 非线性模型参数迭代估计算法仿真验证 85

3.4.5 非线性模型参数迭代估计算法实验验证 90

3.4.6 结论 94

3.5 石英挠性加速度计组件非线性模型参数系统级标定 94

3.5.1 相关坐标系定义 94

3.5.2 石英挠性加速度计组件非线性系统级参数标定模型 95

3.5.3 石英挠性加速度计组件非线性模型参数的系统级标定 96

3.5.4 石英挠性加速度计组件系统级参数标定仿真验证 100

3.5.5 结论 108

3.6 本章小结 108

第4章 重力场内高精度石英挠性加速度计组件非线性模型参数估计 110

4.1 石英挠性加速度计组件线性模型参数的迭代估计算法 110

4.1.1 石英挠性加速度计组件线性脉冲测量模型 111

4.1.2 无姿态基准条件下加速度计组件线性模型参数一步估计算法 112

4.1.3 无姿态基准条件下加速度计组件线性模型参数迭代估计算法 114

4.1.4 两种无姿态基准参数估计算法的优化观测编排 120

4.1.5 基于仿真分析的两种无姿态基准标定算法性能比较 122

4.2 考虑二次平方项误差的非线性模型参数的迭代估计算法 124

4.2.1 考虑二次平方项误差的加速度计组件非线性脉冲测量模型 124

4.2.2 考虑二次平方项误差的非线性模型参数迭代估计算法 125

4.2.3 二次平方项系数优化观测位置编排 127

4.2.4 迭代标定算法仿真验证 128

4.3 考虑交叉耦合项误差的非线性模型参数的迭代估计算法 130

4.3.1 考虑交叉耦合项误差的加速度计组件非线性脉冲测量模型 130

4.3.2 考虑交叉耦合项误差的非线性模型参数迭代估计算法 131

4.3.3 交叉耦合项系数优化观测编排 133

4.3.4 迭代标定算法仿真验证 135

4.4 重力场空间加速度计组件参数标定与模型优化选择的实验验证 137

4.5 本章小结 140

第5章 温变环境中高精度石英挠性加速度计组件非线性温度误差模型参数估计 142

5.1 石英挠性加速度计温度误差形成机理及对惯性导航解算性能分析 142

5.1.1 石英挠性加速度计表头温度误差形成机理分析 142

5.1.2 石英挠性加速度计标定参数温度误差对惯性导航解算性能分析 143

5.2 转动矢量连续观测下加速度计组件非线性温度误差模型参数标定 149

5.2.1 石英挠性加速度计组件热平衡过程分析 150

5.2.2 石英挠性加速度计组件热参数的比力积分增量线性测量模型 151

5.2.3 温变环境中加速度计组件非线性温度误差模型参数的标定 152

5.2.4 基于特殊卡尔曼滤波算法的非线性温度误差模型参数估计 153

5.2.5 系统冷启动过程中非线性温度误差模型参数标定结果及验证 155

5.2.6 结论 158

5.3 重力值连续观测下加速度计组件非线性温度误差模型参数标定 158

5.3.1 一种新的石英挠性加速度计组件非线性温度参数模型 159

5.3.2 基于重力值连续观测的石英挠性加速度计组件热参数标定 162

5.3.3 恒温环境中激光陀螺组件和加速度计组件相对姿态参数标定 171

5.3.4 恒温环境中加速度计组件尺寸效应参数标定 172

5.3.5 石英挠性加速度计组件热参数标定结果及实验验证 177

5.3.6 石英挠性加速度计组件尺寸效应参数标定结果及实验验证 184

5.3.7 结论 185

5.4 基于迭代估计的加速度计组件非线性温度误差模型参数外场标定 186

5.4.1 石英挠性加速度计组件非线性温度参数外场标定模型 186

5.4.2 基于迭代估计的非线性温度误差模型参数外场标定算法 187

5.4.3 加速度计组件非线性温度误差模型参数优化观测编排 189

5.4.4 加速度计组件非线性温度误差模型参数外场标定结果及验证 191

5.4.5 结论 194

5.5 本章小结 194

第6章 初始位置未知环境中惯导系统非线性模型参数估计 196

6.1 初始位置未知条件下惯导系统的多位置对准算法 196

6.1.1 初始位置未知的解析粗对准算法 197

6.1.2 初始位置未知的多组位置转动精对准算法 199

6.2 初始位置已知条件下惯导系统多位置对准可观性 201

6.3 初始位置未知条件下惯导系统多位置对准可观性 202

6.3.1 PWCS可观性分析的充分条件 202

6.3.2 修正的PWCS可观性分析方法 205

6.4 初始位置未知条件下惯导系统多位置对准仿真和实验 212

6.4.1 仿真验证 212

6.4.2 实验验证 217

6.5 本章小结 221

第7章 总结和展望 223

7.1 本书总结 223

7.2 研究展望 231

参考文献 232