【摘 要】
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随着卫星、舰船和飞机等军用或者民用载体平台的不断发展,分布在载体平台上的精密测量仪器或探测装备越来越多,这就需要这些测量仪器能够精确可靠的测量其自身所处位置的运动信息或节点间的相对运动状态信息。论文主要围绕分布在机翼上的惯导系统组成的多任务节点系统展开研究,对多节点间动静态关系和节点间相对导航方法进行分析。主要研究内容包括:首先,在惯性导航相关定义和术语的基础上叙述了传统传递对准的相关理论和传递对
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随着卫星、舰船和飞机等军用或者民用载体平台的不断发展,分布在载体平台上的精密测量仪器或探测装备越来越多,这就需要这些测量仪器能够精确可靠的测量其自身所处位置的运动信息或节点间的相对运动状态信息。论文主要围绕分布在机翼上的惯导系统组成的多任务节点系统展开研究,对多节点间动静态关系和节点间相对导航方法进行分析。主要研究内容包括:首先,在惯性导航相关定义和术语的基础上叙述了传统传递对准的相关理论和传递对准匹配方法。详细推导了各任务节点间的动静态运动学关系,并提出了各任务节点的动态关系和它们之间相对动态关系的计算方法。接着分析了多任务节点所处机翼的杆臂效应和挠曲变形模型。然后根据节点间的相对关系给出一种基于相对姿态匹配的传递对准方法用于对相对姿态的精确估计,推导其相对姿态误差方程,建立了相对姿态匹配空间模型,并对其进行了可观测性分析。最后通过姿态匹配和相对姿态匹配两种匹配方式对相对姿态估计的仿真验证了相对姿态匹配的有效性,并且用相对姿态匹配在大失准角情况下对相对姿态进行了估计,验证了相对姿态匹配在大、小失准角的情况下都能对相对姿态进行有效的估计。利用可观测性分析的方法计算了相对姿态匹配传递对准不同的状态变量在几种典型机动方式下的可观测度值。利用得到的可观测度值对相对姿态匹配传递对准滤波器模型进行了改进,验证了其能够在不失估计精度的情况下提高其估计的速度。随着计算机处理能力、通信技术和信息融合技术的进一步发展,使载体上多套惯性测量系统组成的多节点系统进行信息间的交流成为可能,这样可以提升局部和整体运动状态计算的可靠性和测量精度,因此对多节点系统间相对导航关系的研究具有重要的现实意义和应用价值。
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