捷联惯性导航系统初始对准技术PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 惯性导航系统基础知识 1

1.1.1 地球参考模型 1

1.1.2 坐标系及坐标转换 2

1.2 捷联惯性导航系统原理 4

1.2.1 捷联惯性导航系统基本工作原理 4

1.2.2 捷联矩阵的即时修正 6

1.2.3 姿态角真值的求取 11

1.3 捷联惯性导航系统初始对准方法综述 11

1.3.1 粗对准 11

1.3.2 精对准 12

1.4 本章小结 13

第2章 捷联惯性导航系统误差分析 14

2.1 引言 14

2.2 捷联惯性导航系统误差方程 14

2.2.1 失准角误差方程 14

2.2.2 速度误差方程 16

2.2.3 位置误差方程 17

2.3 无阻尼捷联惯性导航系统误差分析 17

2.3.1 特征方程式分析 18

2.3.2 误差传播特性分析 22

2.4 本章小结 26

第3章 捷联惯性导航系统粗对准技术 27

3.1 引言 27

3.2 解析式粗对准方法 27

3.3 水平调平和方位估算粗对准 29

3.4 惯性坐标系粗对准 31

3.4.1 惯性坐标系对准原理 31

3.4.2 惯性坐标系粗对准精度分析 33

3.4.3 惯性坐标系粗对准参考矢量分析 43

3.4.4 外参考速度辅助的惯性坐标系对准技术 49

3.5 本章小结 52

第4章 基于经典控制理论的罗经回路对准技术 53

4.1 引言 53

4.2 静基座罗经对准原理 53

4.2.1 水平精对准原理 53

4.2.2 方位精对准原理 55

4.2.3 回路参数设置 57

4.3 罗经法对准频域分析 59

4.3.1 罗精对准的频域误差分析 60

4.3.2 捷联惯性导航系统罗经对准频域误差方程 62

4.3.3 频域误差对捷联惯性导航罗经对准影响 64

4.4 DVL辅助下的载体行进间罗经对准技术 68

4.4.1 载体机动对罗经对准的影响 68

4.4.2 DVL辅助下的行进间罗经对准技术 69

4.4.3 DVL辅助下的行进间罗经对准技术误差分析 72

4.5 航向大失准角罗经对准 75

4.5.1 航向大失准角对罗经法对准的影响 76

4.5.2 多级罗经法对准的原理及误差分析 78

4.5.3 时变参数罗经法对准技术研究 80

4.6 本章小结 82

第5章 基于现代估计理论的组合对准技术 83

5.1 引言 83

5.2 基于线性卡尔曼滤波原理的初始对准技术 83

5.2.1 卡尔曼滤波理论 83

5.2.2 捷联惯性导航系统初始对准滤波模型的建立 84

5.2.3 静基座卡尔曼滤波初始对准精度分析 91

5.2.4 惯性坐标系卡尔曼滤波精对准技术 95

5.2.5 DVL辅助的船用捷联惯性导航组合对准技术 99

5.3 基于非线性滤波原理的大失准角初始对准技术 106

5.3.1 UKF与CKF 107

5.3.2 基于CKF的INS大方位失准角初始对准方法 116

5.4 本章小结 123

第6章 传递对准技术 124

6.1 引言 124

6.2 常用传递对准匹配方案 124

6.2.1 速度匹配传递对准 124

6.2.2 速度加姿态匹配传递对准 130

6.3 大方位失准角下的传递对准技术 135

6.3.1 大方位失准角下的速度匹配传递对准 136

6.3.2 大方位失准角下的速度加姿态匹配传递对准 138

6.4 传递对准误差分析 141

6.4.1 陀螺漂移对传递对准的影响 141

6.4.2 杆臂误差对传递对准的影响及误差补偿技术 144

6.4.3 船体挠曲变形对传递对准的影响及误差补偿技术 151

6.4.4 传输延迟对传递对准的影响及误差补偿技术 154

6.5 传递对准精度评估 156

6.5.1 最优平滑估计算法 156

6.5.2 传递对准精度评估方案设计 158

6.6 本章小结 161

第7章 旋转式捷联惯性导航系统对准技术 162

7.1 引言 162

7.2 旋转式捷联惯性导航系统工作原理 162

7.2.1 单轴旋转式捷联惯性导航系统工作原理分析 162

7.2.2 双轴旋转式捷联惯性导航系统工作原理分析 167

7.3 系泊启动条件下旋转式捷联惯性导航系统初始对准技术 191

7.3.1 系泊启动条件下旋转式捷联惯性导航系统的数学模型 191

7.3.2 全局可观测性分析 192

7.3.3 静态单位置条件下捷联惯性导航系统的可观测性分析 193

7.3.4 静态多位置条件下捷联惯性导航系统的可观测性分析 194

7.3.5 转动条件下捷联惯性导航系统的可观测性分析 196

7.3.6 双轴旋转式捷联惯性导航系统的初始对准旋转方案设计 202

7.4 海上航行条件下旋转式捷联惯性导航系统初始对准技术 203

7.4.1 海上航行条件下旋转式捷联惯性导航系统的数学模型 203

7.4.2 基于奇异值分解的可观测度分析 205

7.4.3 海上航行条件下双轴旋转式捷联惯性导航系统的初始对准旋转方案设计 211

7.5 本章小结 212

参考文献 214