第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 4
1.2.1 激光陀螺控制技术研究现状 4
1.2.2 激光陀螺信号频域特性研究现状 6
1.2.3 导航算法动态误差补偿技术研究现状 7
1.3 本书的主要内容、组织结构及主要贡献 10
1.3.1 本书的主要内容与组织结构 10
1.3.2 本书的主要贡献 12
第2章 激光陀螺数字控制特性研究 14
2.1 激光陀螺基本原理 14
2.1.1 激光陀螺的工作原理 14
2.1.2 激光陀螺误差特性 16
2.2 激光陀螺抖动规律研究 17
2.2.1 抖动偏频基本原理 17
2.2.2 抖动偏频的误差特性研究 21
2.2.3 随机抖动的误差特性研究 22
2.3 激光陀螺数字抖动控制算法研究 23
2.3.1 数字抖动控制流程 24
2.3.2 数字抖动控制建模 25
2.3.3 数字抖动的抖幅控制算法 27
2.3.4 数字随机抖动注入的控制算法 28
2.4 激光陀螺数字稳频算法研究 30
2.4.1 稳频控制原理 30
2.4.2 数字直流稳频算法设计 32
2.5 激光陀螺数字控制系统实现与实验验证 35
2.5.1 陀螺控制系统总体结构 35
2.5.2 陀螺测试与实验 36
2.6 本章小结 39
第3章 基于信号频域特性的SINS动态误差特性研究 40
3.1 单个激光陀螺原始信号的频域特性 40
3.2 激光陀螺抖动解调方法研究 41
3.2.1 激光陀螺信号的前期处理 41
3.2.2 陀螺抖动解调方式对比研究 43
3.3 捷联系统动态误差的分类及处理原则 46
3.3.1 捷联系统的基本结构 47
3.3.2 捷联系统中圆锥和划摇运动的分类 48
3.3.3 不同性质的动态误差处理原则 50
3.3.4 信号频域特性与系统动态误差的关系 51
3.4 不同环境中的捷联系统动态误差研究 53
3.4.1 捷联系统中的陀螺信号频域特性 54
3.4.2 静态环境中的捷联系统动态误差研究 57
3.4.3 高频振动环境中的捷联系统动态误差研究 64
3.5 本章小结 68
第4章 基于信号频域特性的圆锥优化算法研究 69
4.1 圆锥误差机理 69
4.1.1 圆锥漂移 69
4.1.2 标准圆锥算法 72
4.1.3 圆锥算法误差特性 75
4.2 信号滤波引入的姿态解算误差研究 77
4.2.1 信号滤波引入姿态解算误差的机理 78
4.2.2 信号滤波引入的姿态解算误差特性 79
4.3 基于信号频域特性的圆锥优化算法设计 83
4.3.1 信号滤波引入误差的补偿思路 83
4.3.2 圆锥优化算法设计 84
4.3.3 圆锥优化算法的误差特性 88
4.3.4 圆锥优化算法的运动环境普适性证明 94
4.4 圆锥优化算法在机抖激光捷联系统中的应用 95
4.4.1 相对圆锥误差 95
4.4.2 姿态算法漂移仿真 98
4.4.3 系统实验验证 99
4.4.4 圆锥优化算法的适用条件 100
4.5 圆锥优化算法的扩展应用 101
4.5.1 消除伪圆锥误差 101
4.5.2 对陀螺自身频率特性的补偿 102
4.6 基于固定频率运动优化的圆锥算法 102
4.6.1 基于固定频率运动优化的圆锥算法设计 102
4.6.2 姿态算法漂移仿真 105
4.7 本章小结 106
第5章 基于信号频域特性的划摇优化算法研究 108
5.1 划摇误差机理 108
5.1.1 划摇漂移 108
5.1.2 标准划摇算法 110
5.1.3 划摇算法与圆锥算法的对偶关系 112
5.1.4 划摇算法的误差特性 114
5.2 信号滤波引入的导航解算误差研究 115
5.2.1 信号滤波引入导航解算误差的机理 115
5.2.2 信号滤波引入的划摇算法误差特性 116
5.3 基于信号频域特性的划摇优化算法设计 118
5.3.1 划摇优化算法设计 118
5.3.2 划摇优化算法与圆锥优化算法的对偶性 120
5.3.3 划摇优化算法的误差特性 121
5.3.4 划摇优化算法的运动环境普适性证明 123
5.4 本章小结 124
第6章 机抖激光捷联系统动态误差仿真与实验研究 125
6.1 圆锥和划摇优化算法的综合仿真 125
6.1.1 捷联系统仿真模型 125
6.1.2 信号滤波对导航精度的影响 128
6.1.3 优化导航算法的性能验证 130
6.2 优化导航算法的实验验证 131
6.2.1 转台晃动实验 132
6.2.2 环形路线车载实验 137
6.2.3 远距离车载实验 142
6.3 本章小结 146
第7章 结论与展望 147
7.1 全书总结 147
7.2 研究展望 149
参考文献 150