光纤陀螺捷联惯导系统中的误差分析与补偿
| 第一章 概述 | 第1-12页 |
| 1．1 导航的概念及方法 | 第8页 |
| 1．2 惯性导航系统 | 第8-9页 |
| 1．3 惯性导航系统的分类 | 第9-10页 |
| 1．4 论文研究的背景和意义 | 第10页 |
| 1．5 论文安排 | 第10-12页 |
| 第二章 光纤陀螺简介 | 第12-20页 |
| 2．1 光纤陀螺的性能优点 | 第12-13页 |
| 2．2 光纤陀螺的基本原理 | 第13-18页 |
| 2．2．1 萨格奈克(Sagnac)效应 | 第13-15页 |
| 2．2．2 媒质中的萨格奈克效应 | 第15-16页 |
| 2．2．3 干涉式光纤陀螺(I-FOG)的原理 | 第16-18页 |
| 2．3 国内外光纤陀螺的研制现状 | 第18-20页 |
| 第三章 光纤捷联惯导系统的系统结构 | 第20-38页 |
| 3．1 火箭弹系统的技术要求 | 第20-22页 |
| 3．1．1 火箭弹系统的战技指标 | 第20页 |
| 3．1．2 惯导系统的物理特性要求 | 第20页 |
| 3．1．3 惯导系统的环境要求 | 第20-21页 |
| 3．1．4 惯导系统的信号交联流程 | 第21-22页 |
| 3．2 光纤捷联惯导系统的总体结构 | 第22-23页 |
| 3．3 惯性仪表组件 | 第23-28页 |
| 3．3．1 单轴光纤陀螺仪 | 第24-26页 |
| 3．3．1．1 光纤陀螺的主要性能指标 | 第24页 |
| 3．3．1．2 采集陀螺数据的采集方法 | 第24-26页 |
| 3．3．2 单轴石英挠性加速度计 | 第26-28页 |
| 3．3．2．1 石英挠性加速度计的主要性能指标 | 第26页 |
| 3．3．2．2 加计采样量化器的工作原理 | 第26-28页 |
| 3．4 计算参数说明 | 第28-29页 |
| 3．5 弹载系统中的坐标转换 | 第29-38页 |
| 3．5．1 坐标系定义 | 第29-32页 |
| 3．5．1．1 空间大地坐标系定义 | 第29-30页 |
| 3．5．1．2 地球坐标系(e系)定义 | 第30页 |
| 3．5．1．3 发射坐标系(f系)定义 | 第30-31页 |
| 3．5．1．4 弹体坐标系(b系)定义 | 第31页 |
| 3．5．1．5 导航坐标系(n系)定义 | 第31-32页 |
| 3．5．2 坐标转换的需求定义 | 第32-33页 |
| 3．5．2．1 惯导输出即时位置 | 第32页 |
| 3．5．2．2 惯导输出即时速度 | 第32页 |
| 3．5．2．3 惯导输出航姿角 | 第32-33页 |
| 3．5．3 旋转矩阵符号的引入 | 第33页 |
| 3．5．4 坐标转换方法及公式 | 第33-38页 |
| 3．5．4．1 惯导输出即时位置的转换 | 第33-35页 |
| 3．5．4．2 惯导输出即时速度的转换 | 第35-36页 |
| 3．5．4．3 惯导输出航姿角转换 | 第36-38页 |
| 第四章 系统误差源分析 | 第38-43页 |
| 4．1 影响系统精度的主要误差源 | 第38-39页 |
| 4．2 冲击对光纤陀螺精度的影响 | 第39页 |
| 4．3 惯性量测组件的减震 | 第39-41页 |
| 4．4 惯性量测组件的磁屏蔽 | 第41页 |
| 4．5 其它误差源的解决方法 | 第41-43页 |
| 4．5．1 计算误差 | 第41-42页 |
| 4．5．2 初始条件误差 | 第42-43页 |
| 第五章 与光纤陀螺相关的误差补偿 | 第43-82页 |
| 5．1 陀螺漂移引起的系统误差分析 | 第43-47页 |
| 5．1．1 陀螺漂移对姿态误差的影响 | 第43-45页 |
| 5．1．2 陀螺漂移对速度误差的影响 | 第45-46页 |
| 5．1．3 陀螺漂移对位置误差的影响 | 第46-47页 |
| 5．2 采样滤波 | 第47-61页 |
| 5．2．1 光纤陀螺的数学模型 | 第47-48页 |
| 5．2．2 无限冲击响应(IIR)数字滤波 | 第48-50页 |
| 5．2．2．1 IIR滤波器的设计步骤 | 第48-49页 |
| 5．2．2．2 光纤陀螺数据的 IIR滤波器设计 | 第49-50页 |
| 5．2．3 小波滤波 | 第50-60页 |
| 5．2．3．1 小波变换与傅立叶变换的比较 | 第51-53页 |
| 5．2．3．2 小波滤波的原理和方法 | 第53-55页 |
| 5．2．3．3 快速小波算法——Mallat算法 | 第55-57页 |
| 5．2．3．4 小波去噪的实现 | 第57-60页 |
| 5．2．4 两种方法的去噪效果的比较 | 第60-61页 |
| 5．3 标度因数与安装偏角的静态标定 | 第61-67页 |
| 5．3．1 三轴陀螺组合的误差模型 | 第61-63页 |
| 5．3．2 标度因数的初步确定 | 第63-64页 |
| 5．3．3 标度因数与安装偏角的精确标定 | 第64-67页 |
| 5．4 对准过程中的零偏确定 | 第67-70页 |
| 5．4．1 初始对准的原理和要求 | 第67-68页 |
| 5．4．2 陀螺零偏的确定 | 第68-70页 |
| 5．4．2．1 东向陀螺漂移解算 | 第68-69页 |
| 5．4．2．2 北向陀螺漂移解算 | 第69-70页 |
| 5．4．2．3 天向陀螺漂移公式解算 | 第70页 |
| 5．5 温度补偿 | 第70-82页 |
| 5．5．1 零偏的温度补偿 | 第70-75页 |
| 5．5．1．1 陀螺零偏和温度之间的关系模型 | 第70-72页 |
| 5．5．1．2 递推最小二乘拟合 | 第72-74页 |
| 5．5．1．3 陀螺零偏温度补偿效果分析 | 第74-75页 |
| 5．5．2 标度因数的温度补偿 | 第75-82页 |
| 5．5．2．1 人工神经网络理论 | 第75-76页 |
| 5．5．2．2 BP神经网络算法 | 第76-78页 |
| 5．5．2．3 陀螺标度因数的神经网络补偿方法 | 第78-82页 |
| 第六章 与加速度计相关的误差补偿 | 第82-99页 |
| 6．1 加速度计零位引起的系统误差分析 | 第82-85页 |
| 6．1．1 加计零位对姿态误差的影响 | 第82-83页 |
| 6．1．2 加计零位对速度误差的影响 | 第83-84页 |
| 6．1．3 加计零位对位置误差的影响 | 第84-85页 |
| 6．2 加速度计量化器零位补偿 | 第85-91页 |
| 6．2．1 量化器产生零位漂移的原因 | 第85-86页 |
| 6．2．2 量化器零位的补偿 | 第86-91页 |
| 6．2．2．1 量化器的补偿方案 | 第86-88页 |
| 6．2．2．2 不同通道之间的系数标定 | 第88-89页 |
| 6．2．2．3 软件实现及补偿效果验证 | 第89-91页 |
| 6．3 标度因数、零位与安装偏角的静态标定 | 第91-96页 |
| 6．3．1 三轴加计组合的误差模型 | 第91-92页 |
| 6．3．2 三轴加计组合的九位置标定 | 第92-96页 |
| 6．4 加速度计的温度补偿 | 第96-99页 |
| 第七章 惯导系统试验 | 第99-114页 |
| 7．1 光纤陀螺捷联惯导系统的物理特性 | 第99页 |
| 7．2 静态对准和导航试验 | 第99-102页 |
| 7．3 航姿变化试验 | 第102-103页 |
| 7．4 高低温导航试验 | 第103-105页 |
| 7．5 大角速率试验 | 第105-107页 |
| 7．6 振动试验 | 第107-108页 |
| 7．7 跑车试验 | 第108-114页 |
| 7．7．1 基准和航向的确定 | 第108-109页 |
| 7．7．2 纯惯性跑车试验 | 第109-111页 |
| 7．7．3 组合导航跑车试验 | 第111-114页 |
| 第八章 总结 | 第114-117页 |
| 参考文献 | 第117-120页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第120-121页 |
| 致谢 | 第121-122页 |
