隨著世界局部戰(zhàn)爭(zhēng)的日益發(fā)展,為適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的需要,艦載戰(zhàn)術(shù)武器現(xiàn)已發(fā)展成為主要的中等規(guī)模打擊性武器。由于艦載戰(zhàn)術(shù)武器的飛行時(shí)間相對(duì)較短,因此,其導(dǎo)航精度主要取決于艦載主慣導(dǎo)傳遞對(duì)準(zhǔn)的精度。但傳遞對(duì)準(zhǔn)結(jié)束子慣導(dǎo)進(jìn)入導(dǎo)航階段時(shí)刻的初始姿態(tài)誤差角,無(wú)法通過(guò)直接測(cè)量得到,只能通過(guò)間接估計(jì)的方法獲取。因此,如何設(shè)計(jì)傳遞對(duì)準(zhǔn)精度評(píng)估方法以評(píng)價(jià)傳遞對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)性能,成為艦載領(lǐng)域的重要研究方向。本文針對(duì)于慣導(dǎo)系統(tǒng),基于可觀測(cè)性分析開(kāi)展了傳遞對(duì)準(zhǔn)精度評(píng)估方法的研究。針對(duì)艦船機(jī)動(dòng)不足的問(wèn)題,設(shè)計(jì)基于主慣導(dǎo)姿態(tài)變化量的傳遞對(duì)準(zhǔn)精度評(píng)估方法,通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真及可觀測(cè)性分析,驗(yàn)證該方法的正確性及有效性。在對(duì)傳遞對(duì)準(zhǔn)精度評(píng)估基本理論進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,介紹了傳遞對(duì)準(zhǔn)精度評(píng)估技術(shù)中涉及的外部參考系統(tǒng)及量測(cè)匹配量的選取;根據(jù)捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本誤差方程,推導(dǎo)建立了精度評(píng)估系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;在詳細(xì)分析兩種最優(yōu)平滑估計(jì)算法的基礎(chǔ)上,通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真,利用兩種平滑算法分別實(shí)現(xiàn)了傳遞對(duì)準(zhǔn)的精度評(píng)估;通過(guò)分析線性機(jī)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)方位失準(zhǔn)角估計(jì)效果的影響,引出了對(duì)傳遞對(duì)準(zhǔn)精度評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行可觀測(cè)性分析的重要性。以分段線性定常系統(tǒng)的可觀測(cè)性分析理論為基礎(chǔ),利用基于奇異值分解法對(duì)不同參考信息和不同機(jī)動(dòng)方式下的精度評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行可觀測(cè)性及可觀測(cè)度仿真分析,引出了設(shè)計(jì)非機(jī)動(dòng)模式下,引入多觀測(cè)量進(jìn)行傳遞對(duì)準(zhǔn)精度評(píng)估的必要性。針對(duì)方位失準(zhǔn)角估計(jì)效果受限于艦船低機(jī)動(dòng)能力的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了基于主慣導(dǎo)姿態(tài)變化量信息輔助差分GPS信息的精度評(píng)估方法,并通過(guò)可觀測(cè)性分析驗(yàn)證了該方法了正確性及有效性。針對(duì)RTS固定區(qū)間平滑算法中存在的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大的問(wèn)題,提出了一種濾波存數(shù)據(jù)更少的改進(jìn)型RTS平滑新算法,在不改變RTS算法公式的前提下有效減少了濾波過(guò)程中需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù);將改進(jìn)型RTS算法應(yīng)用于所設(shè)計(jì)的傳遞對(duì)準(zhǔn)精度評(píng)估系統(tǒng),與傳統(tǒng)RTS平滑算法在濾波過(guò)程中的存儲(chǔ)量進(jìn)行對(duì)比分析,得出所設(shè)計(jì)的RTS平滑算法在存儲(chǔ)量上減少約1/3左右;對(duì)于具體問(wèn)題中固定區(qū)間平滑算法的選用具有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：U674.703.5
【部分圖文】：

16(c) 緯度與經(jīng)度的固定點(diǎn)平滑結(jié)果圖 2.1 誤差的固定點(diǎn)平滑結(jié)果.1 固定點(diǎn)平滑結(jié)果可知，速度誤差和位置誤差的平滑曲線與誤差而估計(jì)曲線卻偏離很大。這是因?yàn)樵凇皳u擺+機(jī)動(dòng)”情況下，位較好。因此，平滑曲線會(huì)迅速收斂，但濾波估計(jì)曲線輸出的卻是實(shí)時(shí)估計(jì)值。間平滑的仿真結(jié)果如圖 2.2 所示。其中，用粗線實(shí)線表示固定區(qū)示濾波估計(jì)值；用虛線表示誤差真值。值得注意的是，由于固定束后，利用濾波過(guò)程中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)按時(shí)間的逆序做卡爾曼平滑果的讀取方式相對(duì)固定點(diǎn)平滑有所不同，其平滑結(jié)果是在 0s 處

(c) 緯度與經(jīng)度的固定區(qū)間平滑結(jié)果圖 2.2 誤差的固定區(qū)間平滑結(jié)果.2 的固定區(qū)間平滑結(jié)果可知，與固定點(diǎn)平滑算法明顯不同的是，平滑曲線均與濾波估計(jì)曲線相似且基本重合。這是因?yàn)楣潭▍^(qū)間用程度不同導(dǎo)致的。 分別列出了利用固定點(diǎn)、固定區(qū)間平滑算法進(jìn)行傳遞對(duì)準(zhǔn)精度評(píng)的仿真結(jié)果。其中，平滑值的求取是由相同仿真條件下進(jìn)行 10果取均值得到的。其中，平滑相對(duì)誤差為平滑值與真值的差值與表 2.1 傳遞對(duì)準(zhǔn)精度評(píng)估的仿真結(jié)果對(duì)比固定點(diǎn)的平滑 固定區(qū)間的平滑平滑值 相對(duì)誤差 平滑值 相對(duì)誤x (6')6.22 ' 3.66% 6.19 ' 3.16y (6')5.71 ' 4.83% 5.89 ' 1.83

機(jī)動(dòng)”0-10s 沿 45°航向勻速運(yùn)動(dòng)，速度為 10 m /s ；10-20s 沿 45°航向加速運(yùn)動(dòng)，加速度為 22m /s ；保持勻速至評(píng)估結(jié)束。擺” 系泊搖擺狀態(tài)。種機(jī)動(dòng)方式仿真條件設(shè)置均與 2.4.1 中相同，現(xiàn)僅對(duì)方位失準(zhǔn)角圖 2.3-2.5 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2865567