捷聯慣測組閤標定及誤差補償技術 [Calibration Method and Error Compensation Technology of Strap-down Inertial Measure 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　《捷聯慣測組閤標定及誤差補償技術》針對捷聯慣導誤差係數標定和導航誤差補償兩項關鍵技術進行瞭詳細的研究，著眼於提高導彈武器機動作戰能力和抗乾擾能力，全麵、係統、清晰地介紹瞭捷聯慣測組閤誤差係數標定和導航誤差補償的知識體係。
　　《捷聯慣測組閤標定及誤差補償技術》共分為10章，概括為三大部分：捷聯慣測組閤標定技術概述（第1章）、捷聯慣測組閤標定方法及標定數據分析（第2章一第5章）、影響捷聯慣測組閤使用精度的因素及導航誤差修正（第6章一第10章）。第1章主要介紹瞭捷聯慣導的基本概念以及慣測組閤標定的基本方法和意義。第2章在慣性器件誤差補償模型及誤差傳遞過程分析基礎上，根據關機方程開環控製的特點，介紹瞭一種基於軌道方程和製導方程綜閤作用的工具誤差引起落點偏差的改進計算模型，總結提齣瞭提高捷聯慣導製導精度的兩項措施，並對標定捷聯慣導的基本設備和環境需求進行瞭介紹。第3章係統介紹瞭兩種離綫標定方法的基本原理，基於高精度轉颱的多位置多速率標定方法和無定嚮快速標定方法，對比分析瞭兩種離綫標定方法的優缺點，指齣瞭標定方法的改進方嚮。第4章研究瞭一種捷聯慣導誤差係數在綫標定的工程方法和誤差係數辨識模型，將標定位置和鏇轉過程中的全部慣組輸齣信息引入到導航誤差計算中，基於等效導航誤差迭代辨識誤差係數，實現對誤差係數進行免拆卸在綫標定，降低瞭對外界條件及測試設備精度的要求，提高瞭標定方法的適應性，同時確保瞭運載體的製導控製精度。第5章對曆次標定數據分析方法進行瞭研究，旨在解決通過有限的曆次測試數據判定捷聯慣組性能、判斷其性能未來的變化趨勢等問題。第6章研究瞭一種動態條件下的捷聯慣導快速兩位置自對準方法，設計瞭動態環境下的導航誤差補償算法，基於兩個對準位置的等效導航誤差分離姿態誤差角，同時應用姿態轉換矩陣更新算法對後續采集數據進行處理，實時修正姿態誤差角，完成動態條件下的初始對準。同時考慮動態環境對導航誤差的影響，對導航誤差進行動態誤差補償，建立瞭導航誤差與中間參數之間的數學關係，基於中間參數迭代辨識初始姿態角。靜、動態條件下的試驗結果錶明，快速自對準方法能有效抑製動態環境對初始對準精度的影響，證明瞭方法的有效性和正確性。第7章一第10章分彆對射前誤差補償技術、安裝位置偏離質心誤差、淨空補償技術和垂綫偏差修正技術進行瞭研究。全書的重點是捷聯慣測組閤的標定方法和導航誤差補償。

內頁插圖

目錄

第1章 概述
1．1 捷聯慣導基本概念
1．2 捷聯慣測組閤標定方法和意義
1．3 捷聯慣導誤差補償技術

第2章 捷聯慣導工具誤差及標定設備
2．1 慣測組閤誤差建模及誤差傳遞分析
2．1．1 慣組測量誤差模型
2．1．2 慣組誤差傳播模型
2．2 基於軌道方程與製導方程綜閤作用的工具誤差計算模型
2．2．1 視加速度地麵仿真計算
2．2．2 導航計算方程
2．2．3 實際飛行控製過程分析
2．2．4 基於軌道方程與製導方程綜閤作用的工具誤差計算模型
2．3 落點偏差及提高製導精度措施分析
2．3．1 落點偏差影響因素分析
2．3．2 提高製導精度措施分析
2．4 捷聯慣導基本標定設備和環境需求
2．4．1 捷聯慣導基本標定設備
2．4．2 試驗場地與方位、水平基準

第3章 捷聯慣導誤差係數離綫標定方法
3．1 多位置多速率標定方法
3．1．1 誤差係數的多位置標定
3．1．2 誤差係數的多擋速率標定
3．2 無定嚮快速標定方法
3．2．1 快速標定方法思想
3．2．2 無定嚮快速標定基本模型方法
3．2．3 時漂誤差係數分離模型
3．3 兩種方法標定數據對比

第4章 捷聯慣導誤差係數在綫標定方法
4．1 捷聯慣導誤差係數係統級標定基本原理
4．1．1 係統濾波標定基本原理
4．1．2 係統擬閤標定基本原理
4．2 捷聯慣導誤差係數高精度在綫標定技術
4．2．1 在綫標定方法基本原理及算法流程
4．2．2 基於等效鏇轉矢量法的姿態轉換矩陣更新算法
4．2．3 等效導航誤差計算
4．2．4 轉位方案編排及誤差係數辨識
4．2．5 誤差係數校正算法
4．3 在綫標定有效性驗證

第5章 捷聯慣組測試數據分析研究
5．1 捷聯慣組穩定性數據分析方法
5．1．1 捷聯慣組不穩定現象及數據分析
5．1．2 捷聯慣組接收測試數據分析
5．2 捷聯慣組優選數據分析方法
5．2．1 測試數據粗差剔除
5．2．2 基於相似度的慣組優選數據分析
5．3 捷聯慣組狀態預測數據分析方法
5．3．1 最小二乘支持矢量機
5．3．2 測試數據的預處理
5．3．3 基於支持矢量機的捷聯慣組誤差係數預測模型

第6章 捷聯慣導動態快速自對準及誤差補償技術
6．1 初始姿態標定
6．2 動態條件下的捷聯慣導快速自對準方法
6．2．1 姿態轉換矩陣改進算法
6．2．2 導航誤差更新計算
6．2．3 基於動態誤差補償的等效漂移計算
6．2．4 姿態誤差角及誤差係數辨識
6．2．5 校正算法
6．3 快速初始對準技術有效性試驗
6．3．1 靜態環境下自對準性能試驗驗證
6．3．2 動態環境下自對準性能試驗驗證

第7章 捷聯慣導誤差係數射前補償技術
7．1 兩類位移誤差模型
7．1．1 第一類位移誤差模型
7．1．2 第二類位移誤差模型
7．1．3 誤差係數偏差分離方法
7．2 位移誤差計算
7．2．1 第一類位移誤差解算
7．2．2 第二類視位移計算
7．3 位移誤差數學仿真及分析

第8章 捷聯慣導安裝位置偏離質心對落點的影響
8．1 偏差模型一般形式
8．2 測量偏差模型的簡化
8．3 計算方法和落點偏差

第9章 捷聯慣導誤差係數淨空補償技術
9．1 誤差係數補償模型
9．2 落點偏差計算
9．3 落點偏差修正方法

第10章 垂綫偏差修正技術
10．1 垂綫偏差概念
10．2 垂綫偏差確定方法
10．3 落點偏差計算
10．4 垂綫偏差修正技術

參考文獻

前言/序言

　　導航是一門古老而年輕的技術，它伴隨著人類對廣闊世界的不斷探索而不斷進步。慣性導航技術自20世紀以來得到瞭迅速的發展，在各種戰略戰術武器和民用領域都得到瞭廣泛的運用，而慣導係統的測試與標定是工程使用過程中的首要步驟。隨著對慣導係統精度要求的不斷提高，精密製造儀錶的工藝幾乎已經達到瞭極限，而通過測試和標定，分析慣導係統的輸入輸齣關係，建立其誤差數學模型，在使用中予以適當的補償，是目前提高慣導係統實際使用精度的主要方法和手段。慣導標定的方法和導航誤差補償的研究領域十分廣闊，本書在參考國內外有關文獻的基礎上，針對運載體捷聯慣性測量組閤的工程使用，介紹瞭對其工具誤差的傳遞、測試標定的離綫和在綫方法、曆次標定數據的分析、快速自對準、常見誤差項的修正和補償等內容。
　　全書共分為10章。第1章主要介紹瞭捷聯慣導的基本概念以及慣測組閤標定的基本方法和意義。第2章在慣性器件誤差補償模型及誤差傳遞過程分析基礎上，根據關機方程開環控製的特點，介紹瞭一種基於軌道方程和製導方程綜閤作用的工具誤差引起落點偏差的改進計算模型，總結提齣瞭提高捷聯慣導製導精度的兩項措施，並對標定捷聯慣導的基本設備和環境需求進行瞭介紹。第3章係統介紹瞭兩種離綫標定方法的基本原理，基於高精度轉颱的多位置多速率標定方法和無定嚮快速標定方法，對比分析瞭兩種離綫標定方法的優缺點，指齣瞭標定方法的改進方嚮。第4章研究瞭一種捷聯慣導誤差係數在綫標定的工程方法和誤差係數辨識模型，將標定位置和鏇轉過程中的全部慣組輸齣信息引入到導航誤差計算中，基於等效導航誤差迭代辨識誤差係數，實現對誤差係數進行免拆卸在綫標定，降低瞭對外界條件及測試設備精度的要求，提高瞭標定方法的適應性，同時確保瞭運載體的製導控製精度。第5章對曆次標定數據分析方法進行瞭研究，旨在解決通過有限的曆次測試數據判定捷聯慣組性能、判斷其性能未來的變化趨勢等問題。第6章研究瞭一種動態條件下的捷聯慣導快速兩位置自對準方法，設計瞭動態環境下的導航誤差補償算法，基於兩個對準位置的等效導航誤差分離姿態誤差角，同時應用姿態轉換矩陣更新算法對後續采集數據進行處理，實時修正姿態誤差角，完成動態條件下的初始對準。同時考慮動態環境對導航誤差的影響，對導航誤差進行動態誤差補償，建立瞭導航誤差與中間參數之間的數學關係，基於中間參數迭代辨識初始姿態角。靜、動態條件下的試驗結果錶明，快速自對準方法能有效抑製動態環境對初始對準精度的影響，證明瞭方法的有效性和正確性。第7章一第10章分彆對射前誤差補償技術、安裝位置偏離質心誤差、淨空補償技術和垂綫偏差修正技術進行瞭研究。本書在編寫過程中，得到瞭第二炮兵工程大學孟少飛博士的大力協助和支持，他為本書做瞭大量細緻而有益的工作。同時，本書還參考瞭國內外眾多作者的相關文獻和著作，在此對作者一並錶示感謝。
　　本書按照理論體係相對完整的原則來組織各章節內容，將理論與應用背景相結閤，易於讀者係統掌握捷聯慣性測量組閤的標定原理和方法，快速應用慣性測試標定技術奠定基礎。
　　由於慣導係統測試標定的領域發展迅速，新方法和新理論不斷齣現，其理論體係和應用也不斷變化，也由於作者專業知識所限，加之時間倉促，在取材和論述中難免存在不當之處，請廣大讀者不吝指正。
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