隨著軍事技術的發(fā)展,應用于空間的天基武器系統(tǒng)在現代戰(zhàn)爭中的作用越來越大，使得各國對于天基系統(tǒng)的研究越來越重視。天基平臺可實現對于敵方導彈、飛行器以及戰(zhàn)艦等目標的偵察、通信、預警甚至直接打擊等軍事任務。其特點為啟動時間短，響應速度快，這對空間平臺武器系統(tǒng)的快速精確初始對準提出了較高的技術要求，因此天基系統(tǒng)的傳遞對準技術是決定天基系統(tǒng)打擊精度的關鍵技術，如何實現其在動基座條件下的初始對準具有重要的研究意義，本文將針對天基武器系統(tǒng)的動機座傳遞對準技術展開了深入研究。針對地球J2引力模型，基于STK和基于天基平臺運動學兩種軌跡發(fā)生器設計方法設計了天基平臺運動軌跡；在J2000地心慣性坐標系下建立了慣導解算方程，并根據軌跡發(fā)生器產生的軌道數據驗證了解算方程的正確性；推導了J2000地心慣性系下捷聯慣導系統(tǒng)的姿態(tài)、速度和位置誤差傳播方程，給出了系統(tǒng)的誤差狀態(tài)方程；給出了天基環(huán)境下慣性器件誤差模型以及桿臂效應和撓曲變形的模型。以上這些為傳遞對準的研究奠定了基礎。建立了“角速率”和“姿態(tài)角”匹配模式下的傳遞對準方程。通過基于奇異值分解的可觀測性分析方法對系統(tǒng)的可觀測性以及狀態(tài)變量的可觀測度進行了分析。... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 傳遞對準的研究現狀
        1.2.1 國外傳遞對準發(fā)展概況
        1.2.2 國內傳遞對準研究現狀
        1.2.3 天基平臺的傳遞對準研究
    1.3 論文主要內容
第2章 捷聯慣導傳遞對準基本方程
    2.1 引言
    2.2 導航中常用坐標系及地球參考模型
        2.2.1 導航中常用坐標系
        2.2.2 地球參考模型
    2.3 軌跡發(fā)生器的設計方法
        2.3.1 基于 STK 軟件的軌跡設計方法
        2.3.2 基于天基平臺動力學的軌跡設計方法
        2.3.3 軌跡設計結果
    2.4 捷聯慣導解算模型
        2.4.1 J2000 地心慣性坐標系下的慣導解算模型
        2.4.2 慣導解算仿真結果及分析
    2.5 捷聯慣導系統(tǒng)誤差方程
        2.5.1 姿態(tài)誤差方程
        2.5.2 速度誤差方程
        2.5.3 位置誤差方程
        2.5.4 捷聯慣導系統(tǒng)誤差狀態(tài)方程
    2.6 慣性器件誤差模型
    2.7 桿臂效應及撓曲運動模型
        2.7.1 MINS 和 SINS 的速度關系
        2.7.2 MINS 和 SINS 的加速度關系
        2.7.3 運載體振動與撓曲運動模型
    2.8 本章小結
第3章 基于姿態(tài)機動的傳遞對準方法
    3.1 引言
    3.2 傳遞對準狀態(tài)模型
    3.3 傳遞對準的卡爾曼濾波實現
        3.3.1 角速率匹配
        3.3.2 姿態(tài)匹配
    3.4 可觀測性分析
        3.4.1 基于奇異值分解的系統(tǒng)可觀測性分析理論
        3.4.2 可觀測性仿真
        3.4.3 可觀測性仿真結果分析
    3.5 卡爾曼濾波仿真
        3.5.1 角速度匹配模式下的卡爾曼濾波結果
        3.5.2 姿態(tài)角匹配模式下的卡爾曼濾波結果
        3.5.3 卡爾曼濾波結果分析
    3.6 陀螺儀誤差標定
        3.6.1 角速度匹配模式下的估計結果分析
        3.6.2 姿態(tài)角匹配模式下的估計結果分析
    3.7 本章小結
第4章 基于星敏感器的傳遞對準方法
    4.1 引言
    4.2 天基導彈的動機座對準方案
    4.3 天基導彈動機座傳遞對準模型的建立
        4.3.1 狀態(tài)方程
        4.3.2 量測方程的建立
    4.4 卡爾曼濾波仿真
        4.4.1 無軌道機動時的仿真結果
        4.4.2 常值軌道機動時的仿真結果
        4.4.3 正弦軌道機動時的仿真結果
        4.4.4 卡爾曼濾波仿真結果分析
    4.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]捷聯慣導姿態(tài)誤差模型分析[J]. 毛玉良,陳家斌,宋春雷,劉朝華.  中國慣性技術學報. 2013(02)
[2]捷聯慣導基于星體跟蹤器的高精度初始對準算法[J]. 張金亮,秦永元,吳楓.  中國慣性技術學報. 2013(01)
[3]箭載SINS桿臂效應頻域處理方法[J]. 程向紅,仲小麗,冉昌艷,周如好.  中國慣性技術學報. 2013(01)
[4]慣性導航系統(tǒng)傳遞對準技術綜述[J]. 徐林,李世玲,屈新芬.  信息與電子工程. 2010(06)
[5]傳遞對準中桿臂效應誤差的補償研究[J]. 李蓓,高偉,王嘉男,陳明輝.  彈箭與制導學報. 2008(06)
[6]空間平臺下傳遞對準方案[J]. 陳凱,孟中杰,魯浩,黃攀峰,閆杰.  宇航學報. 2008(05)
[7]基于STK的衛(wèi)星飛行軌跡仿真技術[J]. 陳希軍,李仁.  哈爾濱商業(yè)大學學報(自然科學版). 2008(03)
[8]天基導彈的動基座快速精確傳遞對準方法[J]. 馬閃,王新龍.  紅外與激光工程. 2007(S2)
[9]空間平臺武器系統(tǒng)傳遞對準的機動方案設計[J]. 胡正東,楊華波,張士峰,蔡洪.  中國慣性技術學報. 2007(04)
[10]空間平臺在空間對抗中的應用研究[J]. 于小紅.  裝備指揮技術學院學報. 2003(04)

博士論文
[1]捷聯慣導系統(tǒng)傳遞對準研究[D]. 孫昌躍.哈爾濱工業(yè)大學 2009

碩士論文
[1]空間機動飛行器捷聯慣導傳遞對準技術研究[D]. 蔣鑫.哈爾濱工業(yè)大學 2011



本文編號：3491307