无陀螺惯性测量组合仿真及实验研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 目录 | 第7-11页 |
| 1. 绪论 | 第11-21页 |
| ·选题背景及意义 | 第11-12页 |
| ·国内外研究概述 | 第12-19页 |
| ·惯性导航系统的研究概况 | 第12-13页 |
| ·陀螺仪的研究概况 | 第13-14页 |
| ·加速度计的研究概况 | 第14-15页 |
| ·微惯性测量组合的研究概况 | 第15-16页 |
| ·无陀螺微惯性测量组合的发展状况 | 第16-18页 |
| ·DSP的发展及其在捷联惯性导航系统中的应用状况 | 第18-19页 |
| ·本文的研究内容 | 第19-21页 |
| 2 无陀螺惯性导航系统工作原理 | 第21-36页 |
| ·引言 | 第21页 |
| ·惯性测量所用坐标系 | 第21-23页 |
| ·坐标系的定义 | 第21-22页 |
| ·坐标系间的转换 | 第22-23页 |
| ·载体上任意一点的加速度 | 第23-24页 |
| ·惯性测量组合中加速度计的输出 | 第24-26页 |
| ·无陀螺惯性导航系统基本原理 | 第26-35页 |
| ·初始对准 | 第26-31页 |
| ·炮弹初始速度测量 | 第27页 |
| ·炮弹初始姿态测量 | 第27-28页 |
| ·初始对准误差对无陀螺惯性导航系统精度的影响 | 第28-31页 |
| ·姿态矩阵、姿态角的计算 | 第31-34页 |
| ·四元数法 | 第31-32页 |
| ·三子样旋转矢量法 | 第32-33页 |
| ·典型圆锥运动下的仿真结果 | 第33-34页 |
| ·速度的计算 | 第34-35页 |
| ·位置的计算 | 第35页 |
| ·本章小结 | 第35-36页 |
| 3 无陀螺微惯性测量组合方案设计 | 第36-64页 |
| ·引言 | 第36页 |
| ·无陀螺惯性测量组合结构 | 第36-37页 |
| ·几种惯性测量组合方案比较研究 | 第37-39页 |
| ·六加速度计配置方案 | 第37-38页 |
| ·九加速度计配置方案 | 第38-39页 |
| ·无陀螺惯性测量组合方案设计 | 第39-46页 |
| ·炮弹的几何特征和运动特点 | 第39页 |
| ·惯性测量组合方案的设计 | 第39-42页 |
| ·惯性测量组合的余度 | 第42-45页 |
| ·同现有几种方案优缺点的比较 | 第45-46页 |
| ·角速度的解算 | 第46-57页 |
| ·角速度解算方法概述 | 第46-49页 |
| ·提高角速度解算精度的新方法 | 第49-57页 |
| ·数据融合的原理和方法 | 第49-50页 |
| ·假设检验 | 第50-53页 |
| ·加权平均法 | 第53-55页 |
| ·系统仿真 | 第55-57页 |
| ·加速度计动态特性的研究 | 第57-58页 |
| ·加速度计的选择 | 第58-63页 |
| ·加速度计的精度和量程的计算 | 第59-60页 |
| ·加速度计类型的选择 | 第60页 |
| ·加速度计型号的选择 | 第60-62页 |
| ·加速度计的安装 | 第62-63页 |
| ·本章小结 | 第63-64页 |
| 4 无陀螺惯性测量组合电路设计 | 第64-76页 |
| ·引言 | 第64页 |
| ·惯性测量系统电路方案设计 | 第64-65页 |
| ·系统的环境特征分析 | 第64-65页 |
| ·DSP芯片的选择 | 第65页 |
| ·惯性测量组合电路硬件构成 | 第65-74页 |
| ·电路总体结构 | 第65-66页 |
| ·测量组合的硬件结构 | 第66-67页 |
| ·模数转换 | 第67-68页 |
| ·时钟电路 | 第68-70页 |
| ·电源模块 | 第70-71页 |
| ·SPI传输协议 | 第71-74页 |
| ·硬件抗干扰措施 | 第74页 |
| ·惯性测量系统软件设计 | 第74-75页 |
| ·本章小结 | 第75-76页 |
| 5 无陀螺惯性测量组合误差分析 | 第76-88页 |
| ·引言 | 第76页 |
| ·惯性测量组合误差源 | 第76-77页 |
| ·数学模型的近似性引起的误差 | 第76页 |
| ·加速度计的输出误差 | 第76-77页 |
| ·采样量化误差 | 第77页 |
| ·加速度计的位置误差及补偿 | 第77-87页 |
| ·加速度计的位置误差造成的影响 | 第77-80页 |
| ·对加速度计安装位置误差的补偿 | 第80-84页 |
| ·系统仿真及结果分析 | 第84-87页 |
| ·本章小结 | 第87-88页 |
| 6 无陀螺惯性测量组合机械结构的设计与分析 | 第88-99页 |
| ·引言 | 第88页 |
| ·惯性测量组合机械结构设计 | 第88-90页 |
| ·惯性测量组合机械结构设计 | 第88页 |
| ·灌封 | 第88-90页 |
| ·灌封材料的选用 | 第88-89页 |
| ·灌封注意事项 | 第89-90页 |
| ·机械结构的动特性分析 | 第90-98页 |
| ·动特性分析的意义与目的 | 第90页 |
| ·动特性分析的有限元方法 | 第90-91页 |
| ·机械结构有限元模型的建立 | 第91-92页 |
| ·机械结构的模态分析 | 第92-94页 |
| ·有限元模态分析的理论 | 第92-93页 |
| ·机械结构的模态分析及结果 | 第93-94页 |
| ·炮弹发射瞬间机械结构的瞬态动力学分析 | 第94-98页 |
| ·瞬态动力学分析的理论 | 第94-95页 |
| ·机械结构的瞬态动力学分析及结果 | 第95-98页 |
| ·动态分析结论 | 第98页 |
| ·本章小结 | 第98-99页 |
| 7 无陀螺惯性测量组合实验研究 | 第99-110页 |
| ·引言 | 第99页 |
| ·加速度计的静态标定 | 第99-104页 |
| ·加速度计误差模型 | 第99-100页 |
| ·加速度计静态数学模型辨识 | 第100-103页 |
| ·重力场翻滚试验 | 第100-101页 |
| ·最小二乘法确定方程系数 | 第101-102页 |
| ·重力场翻滚试验结果与结论 | 第102-103页 |
| ·分辨率测试 | 第103-104页 |
| ·分辨率测试的原理 | 第103页 |
| ·分辨率测试的结果 | 第103-104页 |
| ·惯性测量系统转台实验 | 第104-108页 |
| ·转台实验的原理 | 第104-105页 |
| ·转台实验的结果 | 第105-108页 |
| ·内框实验 | 第105-107页 |
| ·综合实验 | 第107-108页 |
| ·本章小结 | 第108-110页 |
| 8 高转速载体惯性测量组合研究 | 第110-117页 |
| ·高转速载体惯性测量组合应用背景 | 第110页 |
| ·双轴陀螺仪和加速度计惯性测量组合方案 | 第110-115页 |
| ·方案一 | 第111-112页 |
| ·方案二 | 第112-113页 |
| ·方案三 | 第113-115页 |
| ·三种惯性测量组合比较 | 第115-116页 |
| ·本章小结 | 第116-117页 |
| 9 总结与展望 | 第117-121页 |
| ·概述 | 第117页 |
| ·论文总结 | 第117-119页 |
| ·后续工作展望 | 第119-121页 |
| 致谢 | 第121-123页 |
| 参考文献 | 第123-131页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第131页 |
