測試計量技術(shù)及儀器專業(yè)畢業(yè)論文無陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的姿態(tài)算法研究與實現(xiàn)(編輯修改稿)
2024-12-10 01:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，進(jìn)行了測試參數(shù)、安裝誤差的標(biāo)定實驗及彈 體模擬實驗，為優(yōu)化算法及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識模型提供可靠的彈體運(yùn)動信息并根據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行姿態(tài)解算和誤差預(yù)測，驗證了算法及模型的可靠性、適用性，有進(jìn)一步研究的價值和必要性。 慣性技術(shù)是武器系統(tǒng)定向?qū)Ш降年P(guān)鍵技術(shù)，而捷聯(lián)導(dǎo)航算法是捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中的核心環(huán)節(jié)。精確制導(dǎo)武器的定位、導(dǎo)航在一定程度上依靠于姿態(tài)參數(shù)的輔助分析，姿態(tài)計算和導(dǎo)航計算是捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的算法核心，也是影響其精度的主要因素，特別對處于高動態(tài)環(huán)境的導(dǎo)彈等載體來說，精確的姿態(tài)測試是決定捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)能否正常工作的決定因素，因而研究適用于無陀螺捷聯(lián)系統(tǒng)的高精度姿態(tài)算法 就成為目前急需解決的課題。本文以某基金項目的部分內(nèi)容為背景，針對一種新型的高速旋轉(zhuǎn)、小體積的飛行參數(shù)測試系統(tǒng)的姿態(tài)精度提高問題展開研究。 由于高自旋姿態(tài)測試其自身的特殊性，本測試系統(tǒng)的設(shè)計面臨兩大難點：加速度計配置方式的選擇以及精確角速度的解算。具體設(shè)計： (1)根據(jù)實際的空間安裝要求以及導(dǎo)航誤差隨時間積累較快的問題，采用一種十二加速度計配置方案，提供導(dǎo)航系統(tǒng)的三維姿態(tài)信息；同時，針對高速動能彈中要求減小慣性測量系統(tǒng)直徑的問題，設(shè)計了一種適用于小直徑的十加計地磁組合測量方案，提高系統(tǒng)的實用性。 (2)構(gòu)建存 在安裝誤差時的角速度解算精確數(shù)學(xué)模型，采用一種經(jīng)典的最小二乘優(yōu)化方法 阻尼高斯牛頓法，對加速度計的安裝誤差進(jìn)行補(bǔ)償修正。 (3)提出基于 LM 算法的 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對彈體的非線性運(yùn)動姿態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)辨識，在研究了傳感器輸出信號對飛行體姿態(tài)影響的基礎(chǔ)上，選取測試樣本，建立加速度計輸出信息與彈體實時三軸角速度之間的網(wǎng)絡(luò)模型。并對以上設(shè)計思想進(jìn)行了仿真驗證，表明方案的可行性。 在對系統(tǒng)標(biāo)定算法設(shè)計的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了測試參數(shù)、安裝誤差的標(biāo)定實驗及彈體模擬實驗，為優(yōu)化算法及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識模型提供可靠的彈體運(yùn)動信息并根據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn) 行姿態(tài)解算和誤差預(yù)測，驗證了算法及模型的可靠性、適用性，有進(jìn)一步研究的價值和必要性。 慣性技術(shù)是武器系統(tǒng)定向?qū)Ш降年P(guān)鍵技術(shù)，而捷聯(lián)導(dǎo)航算法是捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中的核心環(huán)節(jié)。精確制導(dǎo)武器的定位、導(dǎo)航在一定程度上依靠于姿態(tài)參數(shù)的輔助分析，姿態(tài)計算和導(dǎo)航計算是捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的算法核心，也是影響其精度的主要因素，特別對處于高動態(tài)環(huán)境的導(dǎo)彈等載體來說，精確的姿態(tài)測試是決定捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)能否正常工作的決定因素，因而研究適用于無陀螺捷聯(lián)系統(tǒng)的高精度姿態(tài)算法就成為目前急需解決的課題。本文以某基金項目的部分內(nèi)容為背景，針對一種新型的高 速旋轉(zhuǎn)、小體積的飛行參數(shù)測試系統(tǒng)的姿態(tài)精度提高問題展開研究。 由于高自旋姿態(tài)測試其自身的特殊性，本測試系統(tǒng)的設(shè)計面臨兩大難點：加速度計配置方式的選擇以及精確角速度的解算。具體設(shè)計： (1)根據(jù)實際的空間安裝要求以及導(dǎo)航誤差隨時間積累較快的問題，采用一種十二加速度計配置方案，提供導(dǎo)航系統(tǒng)的三維姿態(tài)信息；同時，針對高速動能彈中要求減小慣性測量系統(tǒng)直徑的問題，設(shè)計了一種適用于小直徑的十加計地磁組合測量方案，提高系統(tǒng)的實用性。 (2)構(gòu)建存在安裝誤差時的角速度解算精確數(shù)學(xué)模型，采用一種經(jīng)典的最小二乘優(yōu)化方法 阻尼 高斯牛頓法，對加速度計的安裝誤差進(jìn)行補(bǔ)償修正。 (3)提出基于 LM 算法的 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對彈體的非線性運(yùn)動姿態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)辨識，在研究了傳感器輸出信號對飛行體姿態(tài)影響的基礎(chǔ)上，選取測試樣本，建立加速度計輸出信息與彈體實時三軸角速度之間的網(wǎng)絡(luò)模型。并對以上設(shè)計思想進(jìn)行了仿真驗證，表明方案的可行性。 在對系統(tǒng)標(biāo)定算法設(shè)計的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了測試參數(shù)、安裝誤差的標(biāo)定實驗及彈體模擬實驗，為優(yōu)化算法及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識模型提供可靠的彈體運(yùn)動信息并根據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行姿態(tài)解算和誤差預(yù)測，驗證了算法及模型的可靠性、適用性，有進(jìn)一步研究的價值和 必要性。 慣性技術(shù)是武器系統(tǒng)定向?qū)Ш降年P(guān)鍵技術(shù)，而捷聯(lián)導(dǎo)航算法是捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)中的核心環(huán)節(jié)。精確制導(dǎo)武器的定位、導(dǎo)航在一定程度上依靠于姿態(tài)參數(shù)的輔助分析，姿態(tài)計算和導(dǎo)航計算是捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的算法核心，也是影響其精度的主要因素，特別對處于高動態(tài)環(huán)境的導(dǎo)彈等載體來說，精確的姿態(tài)測試是決定捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)能否正常工作的決定因素，因而研究適用于無陀螺捷聯(lián)系統(tǒng)的高精度姿態(tài)算法就成為目前急需解決的課題。本文以某基金項目的部分內(nèi)容為背景，針對一種新型的高速旋轉(zhuǎn)、小體積的飛行參數(shù)測試系統(tǒng)的姿態(tài)精度提高問題展開研究。 由于高自旋 姿態(tài)測試其自身的特殊性，本測試系統(tǒng)的設(shè)
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