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为了将低成本惯导系统应用于未来再入机动飞行器,必须要研究出一种解决其定位误差随时间过度积累的方案。针对这一需求,本文对一种可有效缩短惯导系统工作时间的方法进行了研究,即空中传递对准。 建立了空中传递对准数学模型及相应的仿真环境。从子惯导姿态误差的不同定义出发推导了两种线性形式的速度加姿态匹配传递对准模型;应用分段定常系统可观测性分析方法对这两种模型的可观测性进行了分析,给出了待估状态参数独立可观测的充分条件;设计并实现了功能较为完善的模块化传递对准仿真环境;通过仿真验证了传递对准模型的有效性,并分析了模型、相对误差角、子惯导精度和机动方式四种因素对传递对准性能的影响规律。 进行了空中传递对准方法的优化研究。估算了位置误差和惯性敏感器误差对传递对准精度的影响程度,发现在典型的对准条件下前者的影响很小而后者的影响较大,据此得出了合理的降阶模型;研究了一种未知延迟时间条件下的主惯导数据延迟补偿方法,仿真结果表明该补偿方法有效可行;对传统的Sage-Husa自适应滤波算法进行了改进,通过减少自适应调整的参数个数、采用渐近无偏估计代替无偏估计、分段调整加权系数三重处理,得到了一种稳健的自适应滤波算法,并将之应用于空中传递对准。 探讨了一种大相对误差角条件下的非线性传递对准方法。在不利用小角度假设的基础上,建立了相应的非线性传递对准数学模型。基于Unscented卡尔曼滤波算法的仿真结果证明了该模型的有效性。