中短程捷联惯导/GNSS导航系统关键技术研究

发布时间：2024-02-15 04:59

　　捷联惯导(SINS)与全球卫星导航系统(GNSS)是重要的现代导航技术。对于精确制导武器、小型无人机等领域应用的捷联惯导/GNSS导航系统,具有工作时间和距离短、工作环境易受温度影响、载体机动幅度较大、要求保留纯惯性工作能力等特点。因此,在中短程应用的捷联惯导/GNSS组合导航系统中,惯性器件的误差标定、高动态条件下的捷联惯导解算算法、机载条件下的惯导传递对准算法以及捷联惯导与GNSS的组合导航算法,是影响导航系统性能的关键技术。本文以中短程捷联惯导/GNSS组合导航系统为研究对象,以提高导航系统精度为重点目标进行研究,完成的主要内容包括:(1)研究了微机电(MEMS)惯性器件的误差特性,陀螺仪和加速度计的误差进行了分析,建立了数学模型。针对MEMS陀螺仪误差特性较为复杂,采用常规多项式方法建模不够精确的问题,提出了基于参数内插法的陀螺仪误差补偿方法。设计了全温度、全转速六位置标定测试实验,对加速度计和陀螺仪进行标定测试,并对参数内插法和常规方法对陀螺仪的标定结果进行了分析和对比。结果表明,经过标定可以大幅度降低惯性器件的误差,本文提出的参数内插法的对陀螺仪的补偿效果更好(2)基于等效...

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【部分图文】：

图2.1MEMS-IMU示意图

图2.1MEMS-IMU示意图x轴加速度计y轴加速度计z轴加速度计x轴陀螺y轴陀螺z轴陀螺温度传感器信号采集通信误差补偿量纲转换标定参数IMU处理器及外围电路IMU壳体及安装基座比力角速度源图2.2MEMS-IMU结构示意图

图3.1惯性系、地球系、导航系定义示意图

中国科学院大学博士学位论文：中短程捷联惯导/GNSS导航系统关键技术轴，Ye轴与Xe轴、Ze轴完成右手正交坐标系。大地坐标系又称为经纬由纬度L、经度l和高度h三个参数表示，纬度是过载体质心的地球法线到赤道面的夹角，经度是过载体质心的子午面与本初子午面的夹载体质心到地球基准....

图3.2载体坐标系定义示意图

图3.2载体坐标系定义示意图的变换，可通过坐标变换矩阵(方向余弦矩阵)来阵有：n系）到到载体系(b系)的姿态矩阵：0cos0sincossin0sin010sincos0ncossin0cos001coscossincos....

本文编号：3899249