小型化激光陀螺SINS/GNSS组合导航系统初步研究

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捷联惯性导航系统(Strap-down Inertial Navigation System,SINS)是一种完全自主式的导航系统，但其导航误差会随时间不断累积。卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)具有全天候、高精度等优点，但容易受外界干扰。将两者结合而成的组合导航系统能扬长避短发挥各自的优势以减小系统误差、提高导航精度，具有更加广泛的应用前景。
　　论文以中国科学院声学所某海洋探测项目和其它工程应用的需求为研究背景，结合惯性传感器标定技术、误差补偿技术、数值仿真和实物导航实验，研究了小型化激光陀螺SINS以及小型化激光陀螺SINS/GNSS组合导航系统的相关特性以及导航性能。论文的主要研究工作包含如下几个方面：
　　本文的主要研究工作包含如下几个方面：
　　(1)概述了国内外小型化激光陀螺、小型化激光陀螺SINS以及SINS/GNSS组合导航系统的研究现状和发展方向。给出了SINS的误差和导航解算方程。
　　(2)针对SINS中激光陀螺和加速度计的固有误差和安装误差，建立了相应的标定模型进行标定，得到了陀螺和加速度计的安装误差角、标度因数及零偏。
　　(3)建立了SINS中激光陀螺和加速度计的零偏温度补偿模型，进行了相应的温度误差补偿实验，改善了陀螺与加速度计零偏温度特性，得到了含有温度变化率的四次多项式温补模型更优的有益结论。
　　(4)初步分析了SINS的三种初始对准方法，对小型化激光陀螺SINS进行了实物导航实验。实验结果表明，纯SINS导航12h的方位误差角为0.4、水平误差角为2，满足中科院声学所某海洋探测项目应用要求。
　　(5)采用松组合模式，通过数值仿真和实物导航实验对SINS/GNSS组合系统的性能进行了初步研究。实验结果表明，与纯SINS相比，组合导航系统的导航精度有明显的提高。

著录项

作者
万志毅;
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作者单位

国防科学技术大学;

展开▼
授予单位国防科学技术大学;
学科光学工程
授予学位硕士
导师姓名谢元平,魏国;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类复合导航系统;
关键词
组合导航系统; 捷联惯导系统; 卫星导航系统; 激光陀螺; 惯性传感器标定; 误差补偿;

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