激光陀螺捷联姿态路谱测量系统研究
| 摘要 | 第1-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第一章 绪论 | 第10-22页 |
| ·研究背景及意义 | 第10-12页 |
| ·激光陀螺简介 | 第12-13页 |
| ·工作原理 | 第12-13页 |
| ·激光陀螺的特点 | 第13页 |
| ·激光陀螺姿态测量系统的主要性能要求 | 第13-15页 |
| ·激光陀螺及捷联姿态测量系统现状 | 第15-19页 |
| ·论文研究的目的和主要内容 | 第19-20页 |
| ·论文中的符号与坐标系约定 | 第20-22页 |
| 第二章 载体的角运动模型 | 第22-52页 |
| ·参考坐标系的定义和坐标变换 | 第22-27页 |
| ·参考坐标系的定义 | 第22-23页 |
| ·坐标变换 | 第23-25页 |
| ·姿态角真值的求取 | 第25-27页 |
| ·捷联姿态的描述 | 第27-38页 |
| ·惯性姿态测量模型 | 第28-29页 |
| ·欧拉角法 | 第29页 |
| ·方向余弦法 | 第29-30页 |
| ·四元数法 | 第30-33页 |
| ·等效旋转矢量法 | 第33-36页 |
| ·姿态更新算法的比较 | 第36-37页 |
| ·捷联姿态算法的误差分析 | 第37-38页 |
| ·捷联系统的圆锥误差 | 第38-43页 |
| ·圆锥运动 | 第38-40页 |
| ·二频圆锥运动 | 第40-41页 |
| ·二频圆锥误差与抖动频率的关系 | 第41-42页 |
| ·产生圆锥误差的主要因素 | 第42-43页 |
| ·基于等效旋转矢量的捷联姿态算法 | 第43-52页 |
| ·旋转矢量的补偿 | 第44-45页 |
| ·基于经典圆锥运动的优化姿态算法 | 第45-48页 |
| ·经典圆锥运动下姿态算法漂移的仿真 | 第48-52页 |
| 第三章 激光陀螺姿态路谱测量系统的总体方案 | 第52-63页 |
| ·系统的构成 | 第52-53页 |
| ·惯性测量单元 | 第53-55页 |
| ·惯性器件的选择 | 第53-54页 |
| ·仪表电子电路 | 第54-55页 |
| ·姿态计算机 | 第55页 |
| ·输入/输出接口 | 第55页 |
| ·机抖激光陀螺输出信号中的抖动解调 | 第55-56页 |
| ·IMU在陀螺抖动作用下的简化动力学模型 | 第56-58页 |
| ·IMU的圆锥漂移误差估计 | 第58-59页 |
| ·姿态路谱测量系统中的二频圆锥误差分析 | 第59-60页 |
| ·尺寸效应误差 | 第60-61页 |
| ·姿态路谱测量系统的计算流程图 | 第61-63页 |
| 第四章 系统的标定和误差补偿方法研究 | 第63-72页 |
| ·标定方法简介 | 第63-65页 |
| ·激光陀螺的误差数学模型 | 第65-67页 |
| ·激光陀螺的刻度因子和安装误差的标定方法 | 第67-72页 |
| ·标定方法 | 第67-70页 |
| ·精度分析 | 第70页 |
| ·旋转实验法的优点 | 第70-72页 |
| 第五章 激光陀螺姿态路谱测量系统的误差分析 | 第72-105页 |
| ·系统的误差来源 | 第72-73页 |
| ·捷联姿态路谱测量系统中的惯性器件误差 | 第73-80页 |
| ·激光陀螺的误差分析 | 第73-78页 |
| ·加速度计的误差分析 | 第78-79页 |
| ·惯性器件输出模型 | 第79-80页 |
| ·姿态解算误差分析 | 第80-81页 |
| ·初始对准误差 | 第81页 |
| ·姿态测量系统误差模型 | 第81-87页 |
| ·系统误差方程 | 第82-86页 |
| ·姿态路谱测量系统测量模型的简化 | 第86-87页 |
| ·系统误差特性分析 | 第87-90页 |
| ·静基座条件下系统误差传播特性的分析和仿真 | 第90-103页 |
| ·激光陀螺零偏与系统误差的关系 | 第91-92页 |
| ·加速度计偏值与系统误差的关系 | 第92-93页 |
| ·初始纬度误差对系统误差的影响 | 第93-94页 |
| ·激光陀螺刻度因子误差与系统误差的关系 | 第94-96页 |
| ·加速度计刻度因子误差与系统误差的关系 | 第96-97页 |
| ·激光陀螺安装误差与系统误差的关系 | 第97-98页 |
| ·加速度计安装误差与系统误差的关系 | 第98-100页 |
| ·激光陀螺和加速度计的随机游走与系统误差的关系 | 第100-101页 |
| ·初始误差与系统误差的关系 | 第101-103页 |
| ·系统动态误差分析 | 第103-105页 |
| 第六章 静基座下系统的初始自对准技术 | 第105-128页 |
| ·初始对准的分类 | 第105-106页 |
| ·自主式初始对准过程 | 第106-107页 |
| ·初始对准的原理 | 第107-109页 |
| ·初始对准的误差传播方程 | 第109-111页 |
| ·一次修正粗对准 | 第111-115页 |
| ·经典对准方法及仿真 | 第115-119页 |
| ·水平对准 | 第116-118页 |
| ·方位对准 | 第118-119页 |
| ·双位置对准及测漂计算 | 第119-128页 |
| ·两位置对准及测漂基本原理 | 第119-125页 |
| ·卡尔曼滤波算法 | 第125-128页 |
| 第七章 激光陀螺姿态路谱测量系统的设计与实现 | 第128-164页 |
| ·系统的目的和构成 | 第128-129页 |
| ·传感器的选用 | 第129-132页 |
| ·激光陀螺的选择 | 第129-131页 |
| ·双轴电子倾角仪的选择 | 第131-132页 |
| ·激光陀螺外围电路 | 第132-133页 |
| ·角姿态信号处理模块 | 第133-138页 |
| ·激光陀螺信号处理电路 | 第133-137页 |
| ·姿态计算机 | 第137页 |
| ·软件设计 | 第137-138页 |
| ·编辑器 | 第138-140页 |
| ·上位机软件设计 | 第140-141页 |
| ·系统的机械结构设计 | 第141-143页 |
| ·信号的滤波 | 第143-144页 |
| ·姿态路谱测量系统的标定 | 第144-146页 |
| ·测试设备 | 第144-145页 |
| ·标定结果 | 第145-146页 |
| ·采用电子倾角仪时的初始对准 | 第146-147页 |
| ·系统动态误差模型 | 第147-148页 |
| ·系统动态误差的仿真 | 第148-153页 |
| ·仿真系统设计 | 第148-149页 |
| ·系统误差建模 | 第149-150页 |
| ·车载系统仿真结果 | 第150-153页 |
| ·捷联姿态路谱测量系统误差分析 | 第153-162页 |
| ·误差源的影响分析 | 第154-155页 |
| ·初始姿态角的影响 | 第155页 |
| ·激光陀螺零漂误差的影响 | 第155-156页 |
| ·安装误差的影响 | 第156-157页 |
| ·初始误差的影响 | 第157-160页 |
| ·测量时间的影响 | 第160-161页 |
| ·地理纬度的影响 | 第161-162页 |
| ·误差分配方案 | 第162-164页 |
| 第八章 系统性能测试与分析 | 第164-177页 |
| ·系统的静态测试 | 第164-167页 |
| ·系统的高低温测试 | 第164-165页 |
| ·系统的角速度性能测试 | 第165页 |
| ·初始对准精度测试 | 第165-166页 |
| ·姿态保持精度测试 | 第166-167页 |
| ·系统的姿态测量精度测试 | 第167-168页 |
| ·系统姿态精度测试 | 第167-168页 |
| ·系统单轴运动精度测试 | 第168页 |
| ·系统的车载测试及路谱录取 | 第168-174页 |
| ·系统的车载试验 | 第169-170页 |
| ·路谱录取试验 | 第170-174页 |
| ·路谱复现实验 | 第174-175页 |
| ·系统的模拟输出性能测试 | 第175-176页 |
| ·系统的性能指标 | 第176-177页 |
| 第九章 总结与展望 | 第177-180页 |
| ·主要研究结论 | 第177-178页 |
| ·进一步研究展望 | 第178-180页 |
| 致谢 | 第180-181页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第181-183页 |
| 参考文献 | 第183-191页 |
| 附录1 三个姿态角动态测量数据 | 第191-194页 |
