论文部分内容阅读
在现代海战中,需要潜艇既具备远程反舰与反潜作战能力,又具备对陆上目标进行攻击的能力,这就要求潜艇上的导弹具有精确打击和快速反应能力。为解决这一工程问题,需要对潜艇上弹载惯导系统进行动基座对准技术研究。由于潜艇所处环境条件复杂,以及导弹控制系统对弹载惯导系统有较高的精度要求,使潜艇上弹载惯导系统的动基座对准问题变得复杂、困难。本文根据潜艇所处环境的特点,提出了艇上弹载惯导系统的“速度”+“方位角”动基座传递对准方案’论文围绕该方案,进行了如下几个方面的研究:
(1)对平台式惯导系统进行了分析和研究。论文定义了导航中常用的几种坐标系,并阐述了各坐标系之间的转换关系;然后介绍了平台式惯导系统的工作原理,重点分析了三轴陀螺稳定平台在几何稳定状态下和空间积分状态下的工作原理,分析了三轴陀螺稳定平台稳定回路的耦合与解耦;最后分析了惯性传感器的误差特性。
(2)深入研究并建立了平台式惯导系统动基座传递对准的数学模型。详细阐述了卡尔曼滤波原理,并在此基础上给出了自适应卡尔曼滤波算法;论文从分析动基座的条件入手,基于惯导系统的基本方程,推导并建立了平台式惯导系统动基座传递对准的自适应卡尔曼滤波模型;提出了适用于潜艇上的弹载平台式惯导系统4通道13个状态变量传递对准数学模型。
(3)对平台式惯导系统动基座传递对准的可观测性进行了详细的分析和研究。论文采用了PWCS(分段定常系统)可观测性分析理论和方法分析了潜艇各种机动特性对平台式惯导系统动基座传递对准可观测性的影响,得出了相关结论,为传递对准最佳机动方案的设计提供了理论依据。
(4)论文采用协方差分析法对平台式惯导系统在各种动基座下的传递对准进行了自适应卡尔曼滤波仿真研究。仿真结果验证了“速度”+“方位角”动基座传递对准方案的可行性,也验证了平台式惯导系统动基座传递对准的可观测性结果。
本文的研究为平台式惯导系统动基座传递对准,尤其是海态状态下的传递对准提供了理论依据,对实际工程应用具有一定的参考价值。