針對無外界參考航向信息情況下的艦船航向誤差實時動態(tài)評估問題,提出一種基于雙軸旋轉(zhuǎn)慣導的動態(tài)評估方法。通過對比分析引起雙軸旋轉(zhuǎn)慣導航向誤差和緯度誤差的傳播規(guī)律,建立了雙軸旋轉(zhuǎn)慣導緯度誤差和航向誤差之間的關(guān)聯(lián)性模型。根據(jù)二者之間的關(guān)聯(lián)性模型,在可獲取外部參考位置信息的條件下,利用雙軸旋轉(zhuǎn)慣導緯度誤差對航向誤差進行實時動態(tài)估計與補償,實現(xiàn)了基于雙軸旋轉(zhuǎn)慣導的艦船航向誤差動態(tài)評估。仿真結(jié)果驗證了所提出的基于雙軸旋轉(zhuǎn)慣導的艦船航向誤差動態(tài)評估方法有效性:通過對雙軸旋轉(zhuǎn)慣導航向誤差進行估計與補償,雙軸旋轉(zhuǎn)慣導航向誤差最大值約為0.28’,標準差約為0.0808’,滿足高精度艦船慣性導航系統(tǒng)航向精度的動態(tài)評估需求。 

【文章來源】：中國慣性技術(shù)學報. 2020,28(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

綜合誤差引起的緯度誤差與航向誤差曲線

-554-中國慣性技術(shù)學報第28卷[0.8,0.8,2.0]；初始航向為90，初始經(jīng)度、緯度分別為122E和36N。雙軸旋轉(zhuǎn)慣導一直工作在水平阻尼狀態(tài)，仿真時間為25天。4.1仿真結(jié)果與分析在水平阻尼狀態(tài)，綜合誤差引起的雙軸旋轉(zhuǎn)慣導緯度誤差和航向誤差如圖1所示，初始姿態(tài)誤差引起的雙軸旋轉(zhuǎn)慣導緯度誤差和航向誤差如圖2所示。圖1綜合誤差引起的緯度誤差與航向誤差曲線Fig.1Thecurveoflatitudeerrorandheadingerrorcausedbycomprehensiveerror圖2初始姿態(tài)誤差引起的緯度誤差與航向誤差曲線Fig.2Thecurveoflatitudeerrorandheadingerrorcausedbyinitialattitudeerror在圖1和圖2中，實線表示雙軸旋轉(zhuǎn)慣導緯度誤差，虛線表示雙軸旋轉(zhuǎn)慣導航向誤差。根據(jù)圖1，在水平阻尼狀態(tài)，綜合誤差引起的緯度誤差和航向誤差均主要呈現(xiàn)地球周期振蕩性特點，同時，在不同時間段內(nèi)，緯度誤差和航向誤差的變化范圍不同，如在0至10天時間段內(nèi)，緯度誤差變化范圍約為1.3,1.4，航向誤差變化范圍約為1.7,1.7，在10天至20天時間段內(nèi)，緯度誤差變化范圍約為1.6,1.5，航向誤差變化范圍約為1.9,1.9，在20天至25天時間段內(nèi)，緯度誤差變化范圍約為1.3,1.3，航向誤差變化范圍約為1.5,1.5，且在不同時間段內(nèi)，緯度誤差和航向誤差的誤差均值都近似為0。根據(jù)圖2，僅考慮初始姿態(tài)誤差的影響，雙軸旋轉(zhuǎn)慣導緯度誤差和航向誤差均呈現(xiàn)等振幅地球周期振蕩性特點，緯度誤差變化范圍約為1.4,1.4，航向誤差變化范圍約為1.7,1.7。為反映利用緯度誤差實現(xiàn)對航向誤差動態(tài)估計的效果，可選擇在雙軸旋轉(zhuǎn)慣導系統(tǒng)工作24小時后，利

3,1.3，航向誤差變化范圍約為1.5,1.5，且在不同時間段內(nèi)，緯度誤差和航向誤差的誤差均值都近似為0。根據(jù)圖2，僅考慮初始姿態(tài)誤差的影響，雙軸旋轉(zhuǎn)慣導緯度誤差和航向誤差均呈現(xiàn)等振幅地球周期振蕩性特點，緯度誤差變化范圍約為1.4,1.4，航向誤差變化范圍約為1.7,1.7。為反映利用緯度誤差實現(xiàn)對航向誤差動態(tài)估計的效果，可選擇在雙軸旋轉(zhuǎn)慣導系統(tǒng)工作24小時后，利用不同時刻對應(yīng)的緯度誤差可對航向誤差進行實時動態(tài)估計，在綜合誤差作用下的動態(tài)估計結(jié)果如圖3所示，在初始姿態(tài)誤差作用下的動態(tài)估計結(jié)果如圖4所示。在圖3和圖4中，點虛線為根據(jù)雙軸旋轉(zhuǎn)慣導緯度誤差和航向誤差之間的關(guān)聯(lián)性，利用緯度誤差估計的航向誤差曲線，實線為慣導實際輸出的航向誤差曲線。圖3綜合誤差作用下的雙軸旋轉(zhuǎn)慣導航向誤差曲線Fig.3ThecurveofheadingerrorofTRSINScausedbycomprehensiveerror圖4初始姿態(tài)誤差作用下的雙軸旋轉(zhuǎn)慣導航向誤差曲線Fig.4ThecurveofheadingerrorofTRSINScausedbyinitialattitudeerror根據(jù)圖3和圖4，無論在綜合誤差的作用下，還是僅考慮初始姿態(tài)誤差的影響，利用雙軸旋轉(zhuǎn)慣導緯度誤差估計出的航向誤差曲線與實際航向誤差曲線在振蕩周期、振幅和相位等方面都基本保持一致，從而驗證了雙軸旋轉(zhuǎn)慣導緯度誤差和航向誤差之間關(guān)聯(lián)性分析的正確性，同時也驗證了利用緯度誤差對航向誤差進行實時動態(tài)估計可行性。利用雙軸旋轉(zhuǎn)慣導緯度誤差對航向誤差進行實時動態(tài)估計，并利用估計的航向誤差對雙軸旋轉(zhuǎn)慣導實際航向誤差進行補償，如圖(5)所示。在圖5中，點虛線為綜合誤差作用下，補償后的雙軸旋轉(zhuǎn)慣導航向誤差曲線，粗實線為僅考慮初始姿態(tài)誤差作用下，補償后

【參考文獻】：
期刊論文
[1]單軸旋轉(zhuǎn)對慣導系統(tǒng)誤差特性的影響[J]. 于旭東,王宇,張鵬飛,湯建勛,龍興武.  中國慣性技術(shù)學報. 2008(06)



本文編號：3128721