基于旋转调制的高精度激光陀螺寻北仪误差建模与补偿方法研究2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 绪论1

1.1 背景及意义1

1.1.1 高精度寻北仪技术背景及意义1

1.1.2 寻北仪研究现状1

1.2 激光陀螺寻北仪技术研究进展3

1.2.1 解析式陀螺寻北仪技术4

1.2.2 捷联惯导系统初始对准技术5

1.2.3 旋转调制技术8

1.2.4 速率偏频激光陀螺8

1.3 本书的研究内容、组织结构10

第2章 寻北仪误差传播及器件误差特性分析13

2.1 旋转调制式速率偏频激光陀螺寻北仪实现原理13

2.1.1 激光陀螺工作原理概述13

2.1.2 旋转调制式激光陀螺寻北仪实现原理15

2.2 单陀螺速率偏频激光陀螺寻北仪方案及误差传播分析16

2.2.1 单陀螺速率偏频激光陀螺寻北仪方案16

2.2.2 单陀螺速率偏频激光陀螺寻北仪误差传播分析18

2.3 三陀螺速率偏频激光陀螺捷联寻北系统方案及误差传播分析19

2.3.1 三陀螺速率偏频激光陀螺捷联寻北系统方案19

2.3.2 三陀螺速率偏频激光陀螺捷联寻北系统误差传播分析22

2.4 基于虚拟陀螺原理的双陀螺寻北系统方案及误差传播分析24

2.4.1 基于虚拟陀螺原理的双陀螺寻北系统方案24

2.4.2 基于虚拟陀螺原理的双陀螺寻北系统误差传播分析25

2.5 寻北仪主要器件误差特性分析25

2.5.1 速率偏频激光陀螺误差特性分析26

2.5.2 石英挠性加速度计误差特性分析31

2.5.3 单轴转台误差特性分析34

2.6 本章小结38

第3章 单陀螺速率偏频激光陀螺寻北仪算法研究39

3.1 转台台面严格水平情况下的寻北算法39

3.1.1 寻北原理39

3.1.2 速率偏频激光陀螺测量误差分析与误差补偿方法42

3.1.3 转台测角误差建模与补偿方法54

3.1.4 转台台面严格水平情况下的寻北算法描述59

3.1.5 算法误差传播特性及精度分析60

3.2 转台台面倾斜情况下的寻北算法64

3.2.1 寻北原理64

3.2.2 滚动角和俯仰角的计算方法65

3.2.3 地球自转角速度矢量在转台台面中投影角度的计算方法67

3.2.4 转台台面倾斜情况下的寻北算法描述69

3.3 寻北误差传播特性及算法精度分析70

3.3.1 转台台面倾斜引起的寻北误差特性分析70

3.3.2 寻北算法精度分析72

3.3.3 台面倾斜对激光陀螺标度因数补偿方法的影响73

3.4 寻北实验验证74

3.4.1 激光陀螺实测信号分析74

3.4.2 单位置寻北实验75

3.4.3 多位置寻北实验79

3.5 本章小结82

第4章 三陀螺速率偏频激光陀螺捷联寻北系统算法研究83

4.1 寻北系统标定方法83

4.1.1 IMU标定方法83

4.1.2 IMU与转台安装关系矩阵标定方法93

4.1.3 转台角度标定方法95

4.1.4 真北方向标定方法96

4.1.5 速率偏频激光陀螺参数标定方法96

4.2 旋转调制情况下捷联惯导系统初始对准算法的实验验证99

4.2.1 旋转调制情况下的捷联惯导系统初始对准算法99

4.2.2 机械抖动激光陀螺捷联惯导系统初始对准实验验证与分析104

4.3 基于运动信息的惯性器件误差建模补偿方法及寻北算法104

4.3.1 速率偏频激光陀螺等效标度因数误差建模与补偿方法105

4.3.2 加速度计等效零偏误差建模与补偿方法111

4.3.3 系统状态方程降维设计115

4.3.4 三陀螺速率偏频激光陀螺捷联寻北系统算法描述116

4.3.5 寻北系统误差影响及算法精度分析116

4.4 寻北实验验证118

4.4.1 寻北系统单次实验119

4.4.2 单位置寻北实验119

4.4.3 多位置寻北实验120

4.5 本章小结122

第5章 基于虚拟陀螺原理的双陀螺寻北系统算法研究124

5.1 静基座条件下虚拟陀螺的构建原理124

5.2 基于虚拟陀螺原理的双陀螺寻北系统算法实现与精度分析126

5.2.1 基于虚拟陀螺原理的双陀螺寻北系统设计126

5.2.2 基于虚拟陀螺原理的双陀螺寻北系统算法实现127

5.2.3 基于虚拟陀螺原理的双陀螺寻北系统算法精度分析129

5.3 寻北实验验证130

5.3.1 基于虚拟陀螺原理的双陀螺寻北系统单次实验130

5.3.2 单位置寻北实验130

5.3.3 多位置寻北实验132

5.4 虚拟陀螺敏感轴方向改变对双陀螺寻北系统的影响133

5.5 本章小结136

第6章 激光陀螺寻北仪环境适应性实验研究137

6.1 阵风扰动环境寻北实验137

6.1.1 阵风扰动情况激光陀螺测量误差特性138

6.1.2 单陀螺速率偏频激光陀螺寻北仪实验及精度分析139

6.1.3 三陀螺捷联寻北系统实验及精度分析141

6.1.4 双陀螺寻北系统实验及精度分析142

6.2 车载扰动环境寻北实验144

6.2.1 车载扰动情况激光陀螺误差特性144

6.2.2 三陀螺捷联寻北系统实验及精度分析147

6.3 不同温度环境寻北实验148

6.4 本章小结150

第7章 结论与展望151

7.1 总结151

7.2 研究展望152

参考文献153