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捷联惯性导航系统在晃动基座上进行自对准是当前的研究热点问题,对准精度直接影响导航精度,对准时间直接影响到系统的快速反应能力,而对准精度是靠一定的时间长度来保证的,故提高对准精度和缩短对准时间是相互矛盾的。研究时间短、精度高的对准方法,是初始对准的难点。本文主要工作和结论如下: 1.分析了捷联惯性导航系统在晃动基座上进行自对准的影响因素,推导了各误:差源对对准精度的影响机理,为分析误差本质、设计误差补偿算法提供了基础。 2.建立了杆臂效应对SINS影响的数学模型,设计了并行双位置法、FIR低通滤波法估计和补偿杆臂效应。 3.分析了改进的解析粗对准算法和引入低通滤波器的凝固对准算法,推导了对准误差模型,给出了在影响对准精度的众多因素中,运载体的初始姿态和传感器仪表误差是主要误差源。 4.通过分析陀螺常值漂移对精对准乃至对导航解算的精度影响,推导了陀螺常值漂移影响精对准的机理,精对准算法突破不了稳态误差的瓶颈。为了提高对准精度,必须进行陀螺测漂及补偿工作。 5.重点分析了3种精对准算法的理论及适用条件,通过一系列仿真实验和半物理仿真实验验证了理论。 由于本人研究水平有限,知识结构不是很完整,在对捷联惯性导航系统晃动基座自对准方法的研究中,还存在以下不足: 1.在运载体俯仰角和横滚角接近0°时,不同的航向会引起不同的等效东向陀螺常值漂移,导致不同的粗对准精度、在线测漂精度和精对准精度。在有些航向上,等效东向陀螺常值漂移大,粗对准后的航向误差很大,测漂精度也很低,此时通过测漂和补偿来提高精对准精度是不可能的。而在有些航向上,等效东向陀螺常值漂移小,粗对准后的航向误差很小,测漂精度也很高,通过测漂和补偿来提高精对准精度没有必要。总之,虽然通过测漂和补偿可以捷联解算的精度,但对提高精对准精度没有实际帮助。需要更深入的研究,找到一种在粗对准后航向误差还比较大的情况下的高精度测漂方法。 2.本文涉及的有些算法和误差理论是在载体处于水平姿态的前提下研究的,对载体不在水平姿态时的算法和误差理论有待进一步研究。