發(fā)布時間：2020-04-19 10:12

【摘要】：目前,高精度光纖陀螺慣性測量單元在出廠標定完成并交付使用一段時間后,其內部慣性器件的性能參數可能發(fā)生改變。此外,一些系統(tǒng)性能參數如內桿臂參數、時間延遲參數等在出廠標定的過程中未被考慮。因此,本文針對幾種主要的系統(tǒng)性能參數進行研究并提出了包含系統(tǒng)級參數誤差標定、內桿臂參數標定和時延參數標定的廠外混合式標定方法。系統(tǒng)級標定法的目的在于減少標定過程對轉臺精度的依賴,因此提出了一種基于18位置轉停翻滾路徑的系統(tǒng)級標定方案,能夠對出廠標定的結果進行精確的修正。根據慣導誤差基本測量模型,推導了系統(tǒng)級標定Kalman濾波模型,分別進行了單軸旋轉路徑下和18位置翻滾路徑下的可觀測性分析與仿真試驗,之后進行轉臺試驗。最終驗證了提出的18位置翻滾路徑下的系統(tǒng)級標定方法能夠標定出較為精確系統(tǒng)參數誤差。轉臺標定試驗過程中,光纖陀螺慣性測量單元總是沿著不同軸旋轉才能對誤差參數提供足夠的激勵。而由于內桿臂誤差的存在,頻繁的旋轉運動可能產生嚴重的內桿臂誤差。本文在傳統(tǒng)內桿臂參數標定方法的基礎上,設計了一種有效的搖擺旋轉標定方案,通過理論研究解釋該方案的合理性以及采用兩種不同的標定路徑比較驗證�？捎^測性分析和試驗結果都表明,所提方法能夠標定出較高精度的內桿臂參數。最終,經過標定結果的補償,內桿臂誤差被顯著抑制。實際的光纖陀螺慣性測量單元中,每個慣性器件之間可能存在輸出信號時間的異步問題,特別是在高動態(tài)翻滾測試的環(huán)境下,將會影響捷聯慣導系統(tǒng)速度更新準確性。本文充分考慮三個加速度計與陀螺儀之間的時間異步誤差,提出了一種基于單軸連續(xù)旋轉路徑下的時間延遲參數標定方法,設計Kalman濾波器并有效標定時延參數。仿真與轉臺試驗驗證了所提方案能精確辨識加速度計與陀螺儀之間的三個時延參數,最終實現系統(tǒng)輸出信號的時間同步。滿足高精度光纖陀螺慣性測量單元的應用。
【圖文】：

圖 1-2 Marins 光纖陀螺慣性測量單元，，但經過 40 年的努力發(fā)展，在技術上仍有航天三院 33 所、北京航空航天大學、航天時代公司等，作為衡量光纖陀螺精達到了近 0.001°/s[26-28]。

FOG-IMU安裝模型示意圖
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN96

【參考文獻】

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本文編號：2633234