高动态环境下捷联惯导虚拟技术研究.pdf

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作者签名:—丛日期:上必承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特另以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部或证书而使用过的材料。分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽境信凳
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摘要‘南京航空航天大学硕士学位论文捷联惯性导航系统与平台式惯性导航系统相比,具有体积小、重量轻、成本低等诸多优点,是惯性导航系统的发展趋势。捷联惯性导航系统的性能测试和验证是一项复杂的工程。导航系统实物试验时间长、成本高,而虚拟试验技术则能够从一定程度上弥补该不足。针对这一情况,论文对捷联惯性导航虚拟试验技术展开研究。论文研究了捷联惯性导航的原理及其算法。针对捷联惯性导航系统性能测试需要高精度航迹与惯性器件测量数据,而实际试验数据获取周期长、成本高的问题,研究了捷联惯性相关算法仿真,通过飞行仿真算法和惯性器件仿真算法为捷联惯性导航系统的性能测试提供支持。针对仿真算法中飞行仿真算法忽略飞行动力学,无法满足捷联惯性导航虚拟试验要求的情况,论文研究了基于动力学模型的飞行仿真算法,提出了基于三自由度飞行器模型的航迹模拟算法。通过数字仿真测试,验证了算法的有效性和正确性。针对捷联惯性导航虚拟试验建模问题,提出了一种基于捷联惯性导航逆向求解的误差辨识算法。该算法采用捷联惯性导航的逆向运算获得惯性器件理想输出,然后根据惯性器件的误差特性建立误差模型,最后通过参数估计手段获得误差模型中的各项参数,为虚拟试验系统参数的设置提供支持。仿真结果表明该算法是正确的、有效的,具有一定的理论意义和工程价值。在捷联惯性导航虚拟试验建模研究基础上,进行了虚拟试验系统软件设计。虚拟试验系统分为两个部分,一是针对试验数据的惯性器件误差辨识,为实际系统虚拟试验提供支持;二是实际系统的虚拟试验,在获得惯性器件误差模型基础上,利用航迹模拟算法和惯性器件仿真算法进行实际系统的虚拟试验。软件测试结果表明,虚拟试验与实物试验的重合度高,能够在一定程度上代替实物试验。关键词:捷联惯性导航系统,航迹,飞行动力学,误差辨识,虚拟试验●
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目录南京航空航天大学硕士学位论文注释表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一课题研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.捷联惯性导航系统概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.虚拟试验技术概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.论文研究的目的和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.论文主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第二章捷联惯性导航算法研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。捷联惯性导航系统基本原理分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第三章基于动力学模型的飞行仿真算法研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯飞行仿真数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯摘里耍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
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