高精度激光陀螺惯导系统非线性模型参数评估方法研究【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

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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