文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
组件的捷联式惯导系统仿真器设计与实现
姓名:王亚波
申请学位级别:硕士
专业:导航、制导与控制
指导教师:黄卫权
20090301
摘要为了能更加精确地测试捷联式惯导系统的误差,完善导航系统的设计,需多种环境下的各种传感器仿真数据。如果采集真实数据则需要耗费大量的试验时间、人力和物力,难度很大。计算机技术的飞速发展,使得捷联式惯导系统的研究、设计与分析工作,特别是系统误差的分析工作可以首先在计算机上仿真来进行,尤其是在条件有限,不能提供系统硬件的情况下进行捷联式惯导的研究,则捷联惯导仿真器的开发是非常有必要的。它能经济、有效地研究捷联惯导系统,从而大大缩短从理论方案到实际应用之间的距离,为工程应用提供一种全面观察捷联系统精度、性能的强有力的工具。本论文详细介绍了基于榧慕萘J焦咝缘己较低撤抡嫫鞯纳杓和实现过程。该软件具有友好的人机交互界面,能够以图表和仪表的形式动态显示导航信息,并且在捷联式惯导系统模型解算的基础上,提供了系统参数和惯性元件误差源设置功能。本文首先建立了捷联式惯性导航系统仿真器的数学模型,包括载体轨迹发生器的数学模型、惯性元件勇菀呛图铀俣燃的数学模型和捷联惯导系统解算的数学模型,并在软件实现上,详细分析了虯的原理和关系,运用际踅且岳嗟男问椒庾霸诙懒⒌腃组件中,由界面程序对其调用。在仿真器的界面程序设计中,描述了仿真器软件的开发流程和软件结构,.肪诚露匀砑缑娌糠值木咛迨迪郑缑娉绦蚨訡组件的调用过程,绘图控件和仪表控件的使用等。本文最后运用仿真器软件对捷联式惯导系统进行了全面的仿真分析,在加深了对捷联惯导系统理解的同时,验证了仿真器软件的正确性。捷联式惯性导航系统;仿真器;朋几;在关键词:哈尔滨工程大学硕士学位论文
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作者┳:乙墨煌导师┳:,纩已罐乏五霉日期:口勘川年弓月瘴濉瞿四旯日哈尔滨工程大学学位论文原创性声明学位论文授权使用声明日期:舀抑辏辉日由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用容外,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人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文如在授予学位后即可口在授予学位个月后口解密后晒豕こ檀笱徒挥泄夭棵沤斜4妗⒒惚嗟取本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内担。.—乒作者┳:
⒄蛊鹄吹摹惯性导航是一种先进的导航方法,但实现导航定位的原理却非常简单,它是通过测量运载体本身的加速度来完成导航任务的。根据牛顿惯性原理,利用惯性元件勇菀恰⒓铀俣燃测量出运载体的加速度,经过积分和运算,便可以获得速度和位置,供导航使用。所以,惯性导航是自主式导航系统,具有完全独立工作性能,不受任何自然条件或环境的干扰和影响,具有连续长时间工作的特点,也具有精度高的特点,是最基本的导航方式。由于它的完全自主性,惯性导航已经广泛应用于航天、航空、航海等陆航领域,成为目前各种航行体上应用的一种主要导航设备,能够提供精确的姿态和多种导航一个完整的惯性导航系统通常包括以下几个主要部分嘲。咝圆饬孔爸谩0ḿ铀俣燃坪屯勇菀牵勇菀怯美床饬吭靥宓淖动运动;加速度计用来测量载体的平移运动的加速度。己郊扑慊8莶獾玫募铀俣刃藕偶扑愠鲈靥宓乃俣群臀恢檬荨刂葡允酒鳌S糜谙允镜己讲问约敖斜匾5牟僮骺刂频取缭醇氨匾5母郊取按惯性测量装置在载体上的安装方式,可以将惯性导航系统分为平台式惯性导航系统和捷联式惯性导航系统。平台式惯性导航系统中,惯性元件勇菀呛图铀俣燃安装在一个物理平台上,利用陀螺通过伺服电机驱动稳定平台,使其始终跟踪一个空间直角坐标系己阶晗。而敏感轴始终位于该系三轴方向上的三个加速度计,就可以测得三轴方向上的运动加速度值。。哈尔滨工程大学硕士学位论文.
根据导航参考坐标系选取的不同,平台式惯性导航系统又分为两类:?占湮榷ㄊ焦叩枷低车墓性平台是稳定在惯性坐标系内,导航参数是经过坐标转换而得到的,即是解析式惯性