《平台式惯导系统模拟器的设计及实现》由会员分享，可在线阅读，更多相关《平台式惯导系统模拟器的设计及实现（91页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、晗尔演一程夫学硕士学位论文摘要本论文设计了集系统仿真和元件误差分析于一体的平台式惯导系统模拟器软终，它奚鸯胃季凳纯鞴户赛帮，麓动惫显示器毓信怠，盈提供了垂蠹通道仿真及元件误麓估算功能。本文首先建立了平台式惯嚣系统模拟器仿真模块的数学模激，给出了进行系统工作状态、工作方式仿真时的工 乍原理，通过傍真验证了各模黧的正确性；其次，根据系统瓣直通邋的特点详细设计了三阶瓣直通道阻尼网络并给出了傍真，绥鬃表骧，设诗瓣隧终达到了绘定豹撵栎要求。为了解决惯性元件( 主要是加速度计和陀螺仪) 误差的估簿问题，本文获分辑平台式镄导系统误差模黧豹特煮入手，攘立了导貌参数与误差源之间的对应关系，对系统误差方程进行了分
2、离，并设计了系统元件误差估算的方法。本文设计了平台式惯导系统模拟嚣软 串的结梅，给蹬了软传各个部分的具体实现，同时，根据9 1 5 - - I I F 平台式惯导系统综合训练模拟器的实际需要，设计并窳现了警台式镁母系统投 粤的骚牲积方法，蒡裁葫瘟悉魏该礓蠢开发中。关键溺：犊整警航系绕；误差 褰算：较 孛设诗；貘掇器；A c t i v e X晗自；滨l ：程夫学鞭七学镣论文A B S l 靛A C TT h i sp a p e rd e s i g n st h es o f t w a r eo fg i m b a l e dI n e r t i a lN a v i g a t i
3、o nS y s t e m ( I N S )s i m u l a t o r T h es i m u l a t o ri sc o m p o s e do fs y s t e ms i m u l a t i o na n de l e m e n te r r o ra n a l y s i s I th a sav i s u a lu s e ri n t e r f a c ew h i c hc a nd i s p l a yt h en a v i g a t i o ni n f o r m a t i o nd y n a m i c a l l ya n d
4、o f f e r sf u n c t i o n so fs i m u l a t i n gt h ev e r t i c a lc h a n n e la n de s t i m a t i n gt h ep r e c i s i o no fi n e r t i a lc o m p o n e n t sa c c o r d i n gt ot h es y s t e mr e q u i r e da c c u r a c yi nG i m b a l e dI N S T h ep a p e rf i r s te s t a b l i s h e s
5、t h em a t h e m a t i cm o d e l so ft h es i m u l a t o r , a n a l y z e sp r i n c i p l e so f t h es y s t e mw o r ks t a t e sa n dw o r km o d e sa n dg i v e st h e s i m u l a t i o nt h a tv e r i f i e st h ec o r r e c t n e s so ft h ee s t a b l i s h e dm o d e l s S e c o n d ，d e
6、 s i g n sat h i r do r d e rv e r t i c a lc h a n n e ld a m p i n gn e t w o r kb a s e do nt h ef e a v a r eo ft h ec h a n n e l ，a n dt h er e s u l ts h o w st h a tt h en e t w o r kh a sa c h i e v e dt h es p e c i f i e dr e q u i r e m e n t I no r d e rt oe s t i m a t et h ei n e r t
7、i Ne l e m e n t s p r e c i s i o n ，t h ep a p e rs t a r t sw i t ha n a l y s i so ft h ec h a r a c t e r i s t i c so fs y s t e me r r o rm o d e l ，b u i l d st h ec o i n c i d e n c er e l a t i o nb e t w e e nn a v i g a t i o ni n f o r m a t i o na n ds y s t e me r r o rs o u r c e s
8、，s e p a r a t e st h es y s t e me r r o re q u a t i o na n dg i v e st h ee s t i m a t i o np r o c e d u r e 。A tl a s t ，t h ep a p e rs h o w st h es t r u c t u r eo ft h es i m u l a t o ra n dr e a l i z e st h es o f t w a r e M e a n w h i l e ，c o n s i d e r i n gt h ea c t u a ld e m
9、a n do ft h e9 1 5 - I I FI N St r a i n i n gs i m u l a t o r , t h ep a p e ra l s od e s i g n sa n dr e a l i z e st h eI N SA c t i v e Xc o n t r o lt h a th a ss u c c e s s f u l l ye m b e d d e di nt h ed e v e l o p m e n to ft h et r a i n i n gs i m u l a t o r K e yw o r d s ：i n e r
10、t i a ln a v i g a t i o ns y s t e m ( I N S ) ；e r r o re s t i m a t i o n ；s o f t w a r ed e s i g n ；s i m u l a t o r ；A c t i v e X哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑熏声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，馥作者本入独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的弓| 焉已在文中指出，并与参考文献攘对应。除文中已经涟明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个入和集体，均已在文中以明确方式标明。
11、本入完全意识至l 本声明戆法律结果蠹本入承担。作者( 签字) 婆墨盘日期：跏年了月2 日晗尔演，l ：程大学硕十学傍论文第1 章绪论经j 建近一个琶纪的发展，惯性导航技术，骰性制母技术、愤性元件、惯性系统及惯性元l 牛的测试已发鼹成- - 1 7 重要款学科，绞称为惯1 睦技术( i n e r t i a lt e c h n o l o g y ) 。可以说，惯性技术是在经典理论基础上发展越来的，但又是综合了当代科技最新成果，包括近代物理、自动掇翩、电子技术、精密工艺、糕密测爨、微电子秘计冀壤等多令学辩、综会憋实震尖溃技本。1 1 惯性导航系统概述惯性导航是一种自主式的导航方法。宅完全依靠
12、机载设备自主地完成导虢任务，不依赖于任何外部信想、不向井辐射能量，因此系统工作不受外界于扰、骢菠性好。这一独特优点使其藏戈靛天、靛窒秘靛涤领域中麴一耱广泛使用的主要导航方法。 惯性簿靛的发疑猢惯性制导最早出现在德国，1 9 4 2 年德国的一些辩学家将陀螺仪和细速度计应用于2 火箭的惯性制蹲系统中，酋次完成定位的任务。第二次世界大战君，惯惶技术的发展是军事现代亿的关键之一，惯性导航和惯性制导在舰船、飞机及导弹等运载体和飞行器的寒糖度导舷定经要求下发惩超慕翡，以后在其他领域也得到广泛的成用。2 0 世纪5 0 年代初，美国研制成具有三辖陀臻稳定予台惯导系统，使冀向完善化跨上一个新台阶。5 0 年
13、代至6 0 年代，惯导系绕开始广泛应用予火箭、潜艇和军鬟飞桃上。7 0 年找，馍等系统已步入成熟阶段，逐步推广应用于舰船、飞机、导弹、宇宙飞行器及大地测绘等领域。8 0 年代，在计算机与现代控制理论发展的推动下，由数学平台取代机F 睦式平台的捷联式蠼导系绞迅猛发聂。送入9 0 年代，以镤导系统为主的组合导航系统在各种运载体中的应用不断扩大。睽性仪表、计算机、精密机械和电子线路等硬件的不断改进，误差补偿晗自 滨 ：狴大学硕士学位论文与校正、冗余按术等软件的不断完善，使惯导系统的精度和可靠性显著提高。露前，惯导系统黻广泛斑灞子潜艇、水蕊潜艇、军用飞祝、战貉导弹、战车和人造_ 卫星等领域。随稽惯性技
14、术的普及和惯姆系统造价的降低，各种民用飞辊、移动辊嚣入及遣下惯导捡溺小举筹运载体帮对惯性系统强出了要求。近年来，尽管卫星导航、无线电导航和天文导航等技术的发展很快，但是它们不可髓取代髅往导簸的应溺。在军熏镢蠛内，陵导系统稻以後寻为主的组台导航系统始终居于主碍地位。由此，惯导系统的性能不断提蔺l ，结构类型霜薪曩辩。 。 。2 国内粪嚣翔馕髻发震瑗状在我国，经过5 0 多年的努力，在船用惯导领域取得了骄人的成绩。先后生产了多个鍪号豹陀嫖罗经系统，并量程研制中采用1 9 7 9 年1 1 月1 5 鞠通过的政府删海事协商组织( I M C O ) 第A 4 2 4 ( X I ) 号决议陀螺罗经推
15、荐性能标准鞫国霹梅准缝绞( I S O ) 籍用陀搽罗经豁准( I S O T C 8 S C l 8 第5 7 号文件) 进行了设计、验诞、验收。经试验确认达到了国际标准。实船使用，也受到了较好的浮价。我豳研制的平台罗经系统也在多种烈号的舰船上裟备使用，在进行的多项重大瓣研、测霆。考察饪务中涯明产赫稳定霹靠精度舞，竣下表可泼誉出。表1 11 3 7 1 我国研制的平台罗经与世界先进水平比较职朗国及婪号使用雾雩闯靛两精度东平精霾美国A N W S N - - 2 型1 9 7 4 年1 5 角分1 分法国M c V 一3 型1 9 7 4 年1 0 分2 分中国P L I I 型1 9 8 1
16、 年1 2 分2 4 分中国P L 一珏I 型1 9 8 7 颦3 6 分8 分在惯性导航系统的研制上，国家也投入了大量的人力、物力、财力。我国磺制镄性导娥系统载烹要鬓秘是淹核秘力导释潜艇帮遥远号测量麓撬供精确的导航、定位和稳定綦准。研制成功的9 1 5 - - I I D 惯性导航系统在1 9 8 6 年5 月通过妁技术凝定孛，认定“戴顶残鬃己接透露井同类产品承平”。冀主要技术指标可以从下表看出。啥尔滨i ：科人学硕士学毹论文表1 2 t ”1 我国研制的惯导系统与世界先进水平比较研稍国及型鼍使用精度时间航向水平定位美国M K 2 m o d 61 9 7 5 焦0 2 0 5 角分O 0 5 - - - 0 2 5 角分O 4 O 7 海里1 0 小时法国M C V 一41 9 8 6 薤1 2 兔分5 角分2 7 海墩2 4小时中国9 1 5 4 I I D1 9 8 6 年1 5 角分 1 0 0 时，方位陀螺控制信息的积分项设置为0 。A K 。= O
