本文關(guān)鍵詞：艦載機(jī)慣導(dǎo)系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)方法研究

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【摘要】：航母是建設(shè)藍(lán)水海軍的必備條件,是提高國(guó)家威懾力和地區(qū)影響力的重要保障。無(wú)論是最早出現(xiàn)的常規(guī)動(dòng)力航母,還是現(xiàn)在國(guó)際上現(xiàn)役的核動(dòng)力航母,其均配備有大量的艦載機(jī)和相關(guān)武器裝備。在艦船戰(zhàn)斗群支持下,艦載機(jī)具有獨(dú)特的作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)大的威懾力量,并成為現(xiàn)代海軍的重要作戰(zhàn)力量之一�，F(xiàn)代海軍作戰(zhàn)環(huán)境所提出的快速、高效、集成化需求,使得艦載機(jī)的起飛前準(zhǔn)備工作盡可能少,操作時(shí)間盡可能短。因此,當(dāng)航母在戰(zhàn)備狀態(tài)時(shí),如何在航行狀態(tài)下對(duì)機(jī)載慣導(dǎo)進(jìn)行精確、快速的對(duì)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)艦載機(jī)的快速起飛是亟待研究和解決的問(wèn)題。本文針對(duì)航母艦載機(jī)快速起飛前的傳遞對(duì)準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)展開(kāi)研究。結(jié)合航母和艦載機(jī)的慣性設(shè)備特性,首先簡(jiǎn)述了艦機(jī)慣導(dǎo)初始對(duì)準(zhǔn)的必要性和可行性,分析了甲板變形建模方法、海浪模型、艦船運(yùn)動(dòng)模型以及船舶運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)預(yù)報(bào)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀;從匹配方法、可觀測(cè)性、誤差算法等方面簡(jiǎn)述了傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù)的發(fā)展概況,并給出了本文的研究?jī)?nèi)容與安排。其次,分析了艦船所處的運(yùn)動(dòng)環(huán)境,列舉了不同的海浪譜模型;基于P-M譜進(jìn)行了海浪運(yùn)動(dòng)建模,并在此基礎(chǔ)上建立了海浪影響下的艦船運(yùn)動(dòng)模型;對(duì)所建立的海浪模型海浪以及艦船在海浪作用下的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行了仿真分析。隨后,建立了在地理坐標(biāo)系下平臺(tái)慣導(dǎo)和捷聯(lián)慣導(dǎo)的解算模型,推導(dǎo)了慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差傳播方程;分別針對(duì)速度匹配、姿態(tài)匹配、速度+姿態(tài)匹配等多種不同匹配模式設(shè)計(jì)了傳遞對(duì)準(zhǔn)濾波器。基于航母機(jī)動(dòng)檢測(cè)和慣性導(dǎo)航參數(shù)誤差的可觀測(cè)度分析方法,設(shè)計(jì)了適用于不同海況條件下的自適應(yīng)容錯(cuò)傳遞對(duì)準(zhǔn)濾波器。最后,針對(duì)艦機(jī)傳遞對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中的基準(zhǔn)信息延遲、主子慣導(dǎo)桿臂效應(yīng)、甲板動(dòng)態(tài)變形等誤差源對(duì)傳遞對(duì)準(zhǔn)估計(jì)結(jié)果的影響和對(duì)應(yīng)補(bǔ)償方法進(jìn)行了研究;重點(diǎn)針對(duì)甲板無(wú)變形、甲板只有靜態(tài)變形和甲板只有動(dòng)態(tài)變形三種情況下慣性設(shè)備的對(duì)準(zhǔn)誤差進(jìn)行了分析。為了解決甲板動(dòng)態(tài)變形對(duì)傳遞對(duì)準(zhǔn)的影響,提出了“速度+姿態(tài)+積分角速度”匹配模式,通過(guò)積分衰減動(dòng)態(tài)變形的影響,通過(guò)仿真分析驗(yàn)證了該方法的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：艦載機(jī) 慣導(dǎo)系統(tǒng) 傳遞對(duì)準(zhǔn) 自適應(yīng)容錯(cuò)對(duì)準(zhǔn)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：E926.392
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況11-22
• 1.2.1 甲板變形建模方法研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 海浪模型的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 艦船運(yùn)動(dòng)模型與預(yù)報(bào)方法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-21
• 1.2.5 本文研究?jī)?nèi)容與安排21-22
• 第2章 艦船運(yùn)動(dòng)與環(huán)境建模22-39
• 2.1 海浪運(yùn)動(dòng)建模22-28
• 2.1.1 海浪譜24-27
• 2.1.2 海浪運(yùn)動(dòng)模型27
• 2.1.3 海浪的仿真27-28
• 2.1.4 結(jié)果分析28
• 2.2 艦船運(yùn)動(dòng)建模28-31
• 2.2.1 修正系數(shù)的確定28-29
• 2.2.2 波傾角影響因素分析29
• 2.2.3 艦船運(yùn)動(dòng)姿態(tài)分析29-31
• 2.3 多級(jí)海況艦船運(yùn)動(dòng)仿真31-37
• 2.3.1 四級(jí)海況31-34
• 2.3.2 七級(jí)海況34-37
• 2.4 本章小結(jié)37-39
• 第3章 艦載機(jī)傳遞對(duì)準(zhǔn)方法研究39-72
• 3.1 慣導(dǎo)系統(tǒng)解算模型39-48
• 3.1.1 平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)原理及其解算模型39-45
• 3.1.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)原理及其解算模型45-48
• 3.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)誤差模型48-52
• 3.2.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差方程48-51
• 3.2.2 平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差傳播模型51-52
• 3.3 傳遞對(duì)準(zhǔn)方法研究52-58
• 3.3.1 傳遞對(duì)準(zhǔn)觀測(cè)方程52-55
• 3.3.2 傳遞對(duì)準(zhǔn)濾波器設(shè)計(jì)55-58
• 3.4 自適應(yīng)容錯(cuò)傳遞對(duì)準(zhǔn)算法58-71
• 3.4.1 具有匹配模型平滑切換的濾波方法58-64
• 3.4.2 基于可觀測(cè)度分析的自適應(yīng)調(diào)節(jié)濾波算法64-71
• 3.5 本章小結(jié)71-72
• 第4章 艦機(jī)傳遞對(duì)準(zhǔn)誤差分析與補(bǔ)償方法72-99
• 4.1 基準(zhǔn)信息時(shí)間延遲影響分析72-74
• 4.1.1 對(duì)速度觀測(cè)的影響73-74
• 4.1.2 對(duì)姿態(tài)觀測(cè)的影響74
• 4.2 主子慣導(dǎo)桿臂效應(yīng)影響分析74-77
• 4.2.1 桿臂效應(yīng)74-76
• 4.2.2 甲板變形和桿臂效應(yīng)綜合建模76-77
• 4.3 甲板動(dòng)態(tài)變形影響分析77-93
• 4.3.1 甲板變形特性分析及仿真參數(shù)設(shè)置77-80
• 4.3.2 甲板變形對(duì)慣性設(shè)備對(duì)準(zhǔn)影響仿真分析80-93
• 4.4 “速度+姿態(tài)+積分角速度”匹配算法93-98
• 4.5 本章小結(jié)98-99
• 結(jié)論99-101
• 參考文獻(xiàn)101-106
• 致謝106-107
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷107

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