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硕士学位论文 捷联惯性导航系统初始对准技术研究，共70页，22924字。
目录
第1章 绪论 1
1.1 惯性技术的重要性 1
1.2 传递对准技术 2
1.3 传递对准的研究现状 3
1.4 本文的主要研究内容 4
第2章 捷联惯性导航系统 5
2.1 引言 5
2.2 惯导系统常用坐标系 5
2.3 参数和变量的定义 6
2.4 捷联惯导系统原理 7
2.5 坐标系之间的转换 7
2.6 捷联矩阵的更新 9
2.7 捷联系统的误差源 11
2.8 本章小结 11
第3章 捷联系统在静基座上的初始对准 12
3.1 引言 12
3.2 捷联系统初始对准的原理 12
3.3 静基座上的初始对准误差模型 14
3.4 静基座对准可观测性分析 18
3.5 卡尔曼滤波理论在初始对准中的应用 20
3.5.1 卡尔曼滤波器算法 20
3.5.2 惯性元件误差对估计影响的仿真 23
3.5.3 方位角误差估计方法及其仿真 29
3.6 本章小结 32
第4章 捷联系统在动基座上的传递对准 33
4.1 引言 33
4.2 子惯导与主惯导之间的误差模型 34
4.2.1 速度误差模型 34
4.2.2 失准角误差模型 36
4.2.3 惯性元件误差模型 38
4.2.4 主子惯导间误差模型的状态空间表示 38
4.2.5 甲板动态变形模型 40
4.2.6 杆臂效应 41
4.3 动基座上的传递对准方法 43
4.3.1 速度匹配传递对准 44
4.3.2 姿态匹配传递对准 45
4.4 本章小结 49
第5章 传递对准滤波器设计及其仿真 50
5.1 引言 50
5.2 速度匹配传递对准的滤波器设计 50
5.2.1 基座匀速运动 50
5.2.3 基座摇摆运动 51
5.3 姿态匹配传递对准的滤波器设计 53
5.3.2 基座匀速运动 53
5.3.3 基座摇摆运动 55
5.4 速度加姿态匹配对准的滤波器设计 56
5.4.1 不考虑甲板动态变形 56
5.4.2 考虑甲板动态变形 58
5.5本章小结 62
结论 64
参考文献 66

第1章 绪论
1.1 惯性技术的重要性
惯性技术[1] [2]是惯导（惯性导航与惯性制导）技术、惯性仪表技术、惯性测量技术以及惯性测试设备和装置技术的通称，它在国防科学技术中占有非常重要的地位，因而是世界各工业强国重点发展的技术领域之一。随着惯性技术的不断发展，许多国家已将其应用领域扩大到民航、船舶、大地测量、海洋探测、气象探测、铁路、隧道等许多技术领域。 现代高科技术的发展和需要促进了惯性技术的发展，惯性技术已经成为现代高科技发展水平的标志之一。
惯性技术在国防装备技术中占有非常重要的地位。对于惯性制导的中远程弹道导弹，一般来说其命中精度70%取决于惯性系统的精度，它基本上决定了导弹能否“打准”的问题。导弹命中精度的提高比弹头威力的提高更有效（对于打击“点”目标，制导精度提高3倍相当于弹头威力提高25倍）。精度提高了就可以减少导弹发射数量，减少后勤支援和不必要的伤亡。制导系统的可靠性和寿命的提高又可以缩短发射准备时间，提高发射率和发射成功率。对于导弹核潜艇，由于潜航时间长，其位置和速度是变化的，这些数据是发射导弹的初始状态参数，直接影响导弹的命中精度，因而需要提供高精度的位置、速度和垂直对准信号。目前适用于核潜艇的唯一导航设备就是惯性导航系统。
能够测定运动物体运动参数的方法和手段是很多的，如测量位移或位置，可以用里程计，可以用无线电定位技术、天文定位技术和卫星定位技术等；要测速度可以用测速计，要测转角可用角位置传感器，如电位计，光电码盘等等；要测角速度可以用转速表，测速电机等等。以上各种手段还没有一种能实时、快速、高精度地同时测量线运动和测量角运动参数，而惯性技术恰是测量这些运动参数的最理想的手段。它不仅可以全面地检测到几乎所有的运动参数，而且还有一个极大的优点，即完全自主式的测量方法，它不依赖外部的光线，电磁波，声音，磁场等等的外部信息来测量物体的线运动和角运动，其工作完全不受自然和人为干扰的影响。在战场电磁干扰严重的恶劣环境下，在地下隧道里，在大洋深处游弋的潜艇里，天文、卫星、无线电等一切手段都无法工作时，惯性系统却能应用自如，所以惯性技术是其它任何导航定位定向手段不能替代的。因而惯性技术成为国防高科技、航天科技、飞机、船舶与海洋科技领域不可缺少和不可取代的重要组成部分。
正因为惯性技术的地位如此重要，它受到世界上技术先进国家的普遍重视。美、英、法、德和前苏联都投入相当大的力量从事惯性技术及有关装置的研究。目前，它正朝着高精度、高可靠性、低成本、小型化、数字化、应用领域更加广泛的方向发展，并不断取得新的成果。