捷联惯性导航初始对准技术研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hitiger
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无人机受起飞重量、成本、性能等因素制约,多采用基于MEMS的惯性导航设备,而MEMS惯性导航设备的快速、高精度初始对准技术是保证其可靠应用的关键,本文研究了微惯性导航系统MEMS-INS的初始对准问题,设计了静基座条件下的改进Kalman精对准滤波模型,并进行了初始对准试验;针对无人机舰载应用条件下的传递对准问题,提出了一种速度加量测姿态四元数的快速传递对准方法。在微惯性导航系统MEMS-INS的初始对准过程中,由于MEMS陀螺仪自身精度较低,需要融合其他辅助信息来提高初始对准精度。本文利用MEMS惯性测量单元和MEMS磁强计信息,建立了MEMS-INS误差模型,设计了基于信息融合的静基座对准Kalman滤波模型。采用Crossbow公司的AHRS440惯性测量系统作为惯性测量组件,通过编制接口程序实时采集数据。根据AHRS440的数据协议对加速度、角速度和姿态数据进行解析存储,以此作为对准研究的原始数据。利用一定时间内均值滤波后的数据进行粗对准;粗对准完成后,采用所设计的改进Kalman滤波器完成精对准,估计出了微惯导系统初始对准的失准角,验证了所提出方法的可行性。针对无人机动基座传递对准问题,在速度匹配和速度加姿态匹配传递对准方法的基础上,提出了一种速度加量测姿态四元数匹配的快速传递对准方法,建立了速度误差微分方程和失准角微分方程,并设计了误差滤波模型。在此基础上,对传递对准的主要误差(杆臂效应误差和挠曲变形误差)产生原理及相应补偿方法进行了研究。对于杆臂效应误差,分别采用滤波补偿和计算补偿两种方法,较好地实现了杆臂效应补偿;对于挠曲变形误差,采用二阶Markov过程作为其误差模型,并在已有状态变量中加入挠曲相关变量,实现了挠曲变形补偿。基于Matlab设计了传递对准的仿真环境,对所提出的传递对准方法进行了仿真实验验证。仿真结果表明,本文提出的速度加量测姿态四元数匹配法的估计精度较好,能够克服杆臂效应误差和挠曲变形误差对传递对准的影响。本文完成了MEMS-INS初始对准的半实物试验,试验取得了满意的效果;对传递对准方法及误差补偿进行了仿真,结果表明了所提出方法的可靠性和有效性。
其他文献
2000年10月,国家教育部启动“校校通”工程,正式拉开了我国基础教育信息化建设的帷幕。经过十多年的建设,基础教育信息化确实取得了很大的成绩,为我国教育发展发挥了重要的作用,但
<正> 《九宫八风》篇是《灵枢经》的第七十七篇,其中心思想,是论述人与自然界的关系,它的具体内容涉及到“太一”、“九宫”、“八卦”、“八风”等有关天文、气象、历法方面
随着文明的不断进步,人类对生命的认识逐步拓宽,探讨生命意义的话题也不再局限于健康的时光中,当健康被侵袭并危及生命的时候,人们应当把所剩无几的生命旅程变得更充实更有意
<正> 带который的定语从属句是中学俄语语法教学中的一个重点和难点。几年来我们曾对如何让学生实际掌握它做过多次探讨。走了一些弯路,也得到了如下的认识:教定语从
近年来,随着我国高等教育改革的加速推进和高等教育规模的快速扩张,高等学校数量呈现出持续增加的态势,基本上形成了部委直属高校、地方高校和民办高校三足鼎立的多层次教育
张志公先生于1990年3月在北京外国语学院作学术报告,题为“汉语语法的再研究”。他的主题是,多数汉语语法家习惯于用形态语言的语法概念来研究汉语语法,往往感到不很顺手。汉
本文旨在通过类比法和归纳法首次提出电视脱口秀节目主持人语言边界把握概念,通过实例分析法论证电视脱口秀节目中主持人语言边界把握的要求和目前存在的问题进行了梳理,并对
新一轮课程改革提出,要改变过去单纯注重知识传授的倾向,倡导积极主动的学习态度,在获得知识、技能的同时,让学生学会学习,学会生存,树立正确的价值观;在课程的实施过程中,要摈弃被动
《诗经》是我国古代诗歌辉煌的开端,它对我国后世诗歌,乃至整个古代文学的发展都有深远的影响,《国风》是《诗经》的精华部分,其中的作品大多是选自民间的歌曲。民谣是英国最