一、捷联式光纤陀螺罗经系统的研究与设计（论文文献综述）
卞鸿巍,马恒,王荣颖,胡耀金[1]（2021）在《国内船用光纤陀螺罗经最新技术发展》文中提出目前,船用光纤陀螺罗经已具备较高的综合性能,是船用罗经的最新产品形式,成为近年来国内航海导航领域关注的热点。因此,首先在简要回顾船用陀螺罗经发展历史的基础上,指出船用光纤陀螺罗经不同于传统罗经的新功能特点;然后,从惯性器件、系统控制技术、整机设计技术三个方面,对船用光纤陀螺罗经技术的发展进步进行了总结和分析;最后,对光纤陀螺罗经的技术水平和未来发展方向进行了探讨。
吴刚[2]（2020）在《基于捷联惯导的采煤机运行姿态高精度感知理论与技术研究》文中研究说明智能化开采是我国煤炭工业发展的需求和必然方向,基于三维空间尺度的采煤机运行姿态是实现智能化开采的必需性基础信息。采煤机运行姿态的精确感知不仅能为探知、预测智能化工作面的生产状态提供途径,而且能为采煤机自主调高、记忆割煤等智能控制过程提供基础信息。已有工作初步实现了采煤机的定位定姿,但感知精度尚还欠缺,实时精确的采煤机运行姿态信息缺失长期阻碍了国内外综采工作面智能化发展。本文即针对此问题,引入捷联惯导技术,结合实验测试、误差补偿算法优化及单轴旋转调制等方法,以采煤机“惯性测量组件误差补偿——系统误差补偿算法——单轴旋转调制”为研究主线,围绕惯性导航应用于采煤机运行姿态高精度感知时的元件级、系统级与捷联惯导级三个层面进行深入研究,以期提高采煤机运行姿态的感知精度,为综采工作面的生产状态预测及采煤机智能化控制提供理论基础与技术参考。本文从捷联惯导基本原理出发,构建了采煤机运行姿态的实时解算算法,建立了能够求解SINS系统状态最优估计卡尔曼滤波方程组。针对捷联惯导系统长航时的积累误差难以得到有效修正的缺陷,明确了捷联惯导系统主要误差项包括:惯性敏感器误差、初始对准误差及安装误差,并对主要误差项进行了逐一补偿。针对采煤机的强振动坏境对捷联惯导系统精度的影响,建立了采煤机振动力学模型,仿真获取了采煤机整机的振动响应特征,有效抑制了采煤机振动引起的圆锥误差与划船误差。在无法进一步提升惯性敏感器精度的条件下,提出了旋转调制误差自补偿技术,建立了实际转位机构的旋转模型,揭示了不同单轴旋转调制方案误差传播特性。基于不同单轴旋转调制方案的仿真结果,优选了最佳的旋转调制方案,推导了四位置转停时间与转位机构角加速度和调制角速度有关的表达式,理论证明了该方案可以完全消除陀螺仪零偏漂移的影响。设计了单轴旋转误差调制实验方案,研究设定了最佳的旋转调制参数,验证了单轴旋转调制能够有效提高惯导系统的姿态感知精度。研究了采煤机运行姿态感知的现场应用情况,误差补偿后的定位误差为补偿前的17%,航向角误差为补偿前的75%,采煤机运行姿态感知精度得到了显着提高。本文提供了较为全面的提高井下采煤机运行姿态感知精度的理论与方法,不仅有助于充实综采工作面智能化感知的研究成果,而且可为综采工作面的生产状态预测及井下开采设备智能化控制提供理论参考与技术借鉴,最终为综采工作面智能化的发展做出贡献。该论文有图115幅,表15个,参考文献128篇。
于晓雪[3]（2020）在《车载光纤捷联惯导的快速对准关键技术研究》文中指出惯导系统研究的重点是提高初始对准的性能。特别是在军用领域中,精度高,抗干扰强,反应迅速的导航装备是现代高科技战争对其的必然要求。本文的研究目标是缩短车载捷联惯导系统的初始对准时间,最终实现的对准性能指标是:对准精度优于0.06°/cosФ时,对准时间少于5min。主要研究工作包括以下几方面:1.对捷联惯导系统的方程、姿态更新算法及误差方程进行了推导。2.给出了定位定向组件的硬件电路设计,包括导航计算机的电路方案的设计和核心处理电路的设计。3.对车载晃动基座情况下的干扰信号进行了分析,说明了车载晃动基座情况下进行对准预滤波的必要性,然后对最小二乘拟合、FIR、IIR滤波、小波对准预滤波方法进行了理论分析,通过比较,选定了EMD滤波进行预滤波方法研究。为解决EMD端点效应和模态混叠问题,基于极值点的相关性来抑制端点效应,基于奇异值分解抑制模态混叠,改进了EMD滤波方法。进行车载对准实验,采集车载基座下惯性仪器的输出数据,对其进行滤波,验证改进后的预滤波方案的有效性,设计的EMD预滤波方案有利于本课题后续的快速对准方法的进行。4.对三种粗对准方法的对准误差进行了推导和分析,最后针对本文的车载晃动基座实际应用情况,选择凝固惯性系粗对准作为粗对准方案。5.考虑到方位大失准角情况下的快速对准,建立了非线性误差方程。分析比较了几种非线性滤波精对准方法的收敛速度和计算量,选择UKF滤波精对准作为非线性快速对准的优选方案。并针对UKF算法计算量大的缺点进行改进,对UKF算法进行改进,利用非线性模型的条件线性特性,减少无迹变换过程中的Sigma样本点,以此降低其计算量。并进行了仿真实验,仿真实验证明精对准方案改进后算法收敛速度较快。最后给出了车载快速对准方案。6.设计实验验证车载快速对准方案满足精度指标要求。首先设计了静基座对准试验:水平基座对准精度实验、倾斜基座对准精度实验、高低温实验,在静基座情况下对车载快速对准算法的对准性能进行测试;然后设计了车载对准实验:怠速对准实验、跑车实验,实验结果满足预期目标。
夏秀玮[4]（2020）在《船用星敏感器/光纤惯性测量单元组合导航技术研究》文中提出惯性导航系统（Inertial Navigation System,INS）是海洋运载器导航系统的核心,一种完全自主的导航设备,具有隐蔽性强、短期导航精度高、输出导航参数全面、连续输出等优势,但是其导航误差会随时间累积,无法长时间单独工作。星敏感器通过观测恒星位置来进行导航,能直接输出载体相对惯性空间的高精度姿态信息,具有自主性强、功耗低、精度高等优势,但是也存在数据更新频率低、无法单独定位的问题。为了弥补上述各导航设备的不足,满足海洋运载器对导航系统全天候、长航时的应用需求,本文提出一种由星敏感器/光纤惯性测量单元（Inertial Measurement Unit,IMU）构成的组合导航系统方案,围绕星敏感器动态误差修正、高精度光纤IMU技术、星敏感器/光纤IMU深耦合技术等几个方面进行深入研究,最后构建星敏感器/光纤IMU组合导航系统原理样机,验证理论研究成果的有效性。论文的主要工作有:针对海洋运载器摇摆运动会导致星体的星点光斑在星敏感器像平面上发生像移,影响星敏感器姿态测量精度的问题,深入分析星敏感器动态误差产生机理,提出一种基于光纤IMU信息的星敏感器动态测量误差修正方法,该方法将光纤IMU输出的角速度信息引入星敏感器内部,利用上一时刻的星敏感器姿态数据和光纤IMU角速度信息来预测下一时刻的海洋运载器姿态,进而推算已知恒星在下一时刻的理想坐标,对星点做准确的跟踪和预测,有效修正海洋运载器摇摆导致的星敏感器的动态测量误差。光纤IMU精度不仅影响着星敏感器动态测量误差修正效果,而且制约着系统导航精度。光纤陀螺是IMU的核心器件,为此深入分析由温度变化所引起的光纤陀螺误差产生机理,建立了改进的温度误差模型,并根据陀螺的温度特性提出了一种温度误差分段补偿方案,测试结果表明该方案能够有效补偿温度漂移,提升光纤陀螺精度;在系统方面,采用旋转调制的思想,在器件输出误差模型的基础上,分析了双轴旋转对于光纤IMU各个误差项的抑制机理,设计了相应的光纤IMU双轴正反转停方案。仿真结果表明,采用该方案能够有效抑制惯性器件误差,为进一步提高星敏感器测量精度及组合导航精度提供保障。针对星敏感器定位精度受外界辅助水平姿态精度影响的问题,提出了一种基于惯性系重力的高精度水平姿态确定方法,该方法通过自适应数字滤波器在光纤IMU的输出中提取出高精度重力矢量信息,再结合星敏感器的姿态信息得到高精度水平基准,利用该水平基准信息辅助星敏感器进行定位,避免了惯导误差对星敏位置信息的耦合,提高了星敏感器的定位精度。针对复杂海况环境下采用Kalman滤波进行星敏感器/惯性组合对准效果较差的问题,提出一种基于加权递推最小二乘组合对准方法,通过对星敏感器的观测量分析,根据递推回归原理,采用加权处理的方式,快速、准确的实现了光纤IMU的精对准。进一步,针对恶劣海况下星敏感器随船体晃动剧烈,无法辅助惯导组合对准的问题,提出一种基于双数学解算系统（Dual Mathematical Calculation System,DMCS）的旋转式惯导自对准方法,该方法同时运行两套旋转式光纤惯导对准算法以实现对同一数据的处理,克服了恶劣海况环境下粗对准造成的大方位失准角对系统精对准的影响,使系统在大方位失准角下仍能精确的进行对准。海洋运载器在摇摆环境下的状态变化具有较大的随机性和幅值扰动,故根据星敏感器/光纤IMU组合原理,推导了基于星敏感器的惯导系统误差方程,建立基于加性四元数和基于乘性四元数“姿态+位置”匹配的星敏感器/光纤IMU深度耦合惯性空间非线性模型,选取姿态误差四元数和位置误差作为外观测量,采用边缘化容积卡尔曼滤波（Rao-Blackwellised Additive Cubature Kalman Filter,RBACKF）对系统误差状态量进行估计。仿真结果表明,该方案能够有效提升组合导航系统精度。最后,利用实验室现有测试环境对上述理论成果的有效性与可行性进行了验证,采用光纤IMU双轴旋转惯导原理样机,对旋转调制误差抑制方案进行验证。然后搭建了船用星敏感器/光纤IMU组合导航原理性试验系统,通过水面试验验证了星敏感器/光纤IMU深耦合导航算法的有效性及可行性。
王佳慧[5]（2019）在《具有寻北功能的MEMS-IMU旋转调制系统研究》文中进行了进一步梳理近年来,微机电（micro-electro-mechanical systems,MEMS）惯性器件技术蓬勃发展,凭借其低成本、小体积、高可靠性,易于大批量生产等优点,在民用、军用等领域的惯性导航系统中得到越来越多的应用。本文面向民用领域的高精度快速定向导航应用背景,开展了具有寻北功能的MEMS-IMU旋转调制系统研究,包括MEMS-IMU旋转调制系统的寻北原理和导航机理,寻北、导航系统的滤波算法,样机的设计制作,仿真与实验验证等,旨在深入研究MEMS-IMU寻北导航一体化的可行性。本文进行旋转调制机理和误差分析,基于旋转方式的可实现性、实现转动方式的成本大小等原则,分别从不同角度考虑旋转调制方案的设计与选择,设计了基于MEMS-IMU的旋转调制寻北和导航方案。研究了MEMS-IMU的标定方法,通过角速率实验和角位置实验,对MEMS-IMU进行了标定,完成了误差补偿。完成了MEMS-IMU旋转调制系统样机的设计与实现,搭建了实验平台,通过仿真和实验对寻北、导航方案及解算算法进行验证。结果表明,采用旋转调制的MEMS-IMU系统性能得到明显的提升:3分钟静态寻北精度可达1°左右;10分钟静基座导航实验的速度误差由250m/s降至10m/s;位置误差由5×104m降至500m;俯仰角、横滚角误差由12°降至1.5°左右。
王晶晶[6]（2018）在《关于高精度小型化陀螺寻北仪的结构设计研究》文中研究指明本课题主要是对一种高精度小型化陀螺寻北仪的结构进行设计与研究。本课题所要研究的陀螺寻北仪需要安装在有限的空间里,并且在冲击振动的特殊环境下使用。在整个工作中需要考虑到受到的冲击振动,所以在进行结构设计的时候要做到高强度、高刚性、质量轻。因此,需要定位准确和紧凑的构造,所以对外形大小的要求、特定的结构设计和质量都非常严格。本课题的研究内容主要包括以下几个方面:1.根据陀螺寻北仪的工作原理,在现有产品的基础上,按照设计要求,对几种不同型号的陀螺寻北仪方案进行分析和对比,确定了结构的总体方案设计。2.根据技术要求,阐述高精度小型化陀螺寻北仪的组成,计算各种参数后对外购件进行选型设计,对各部件组成进行结构设计,并进行材料选择和安全设计,布线和密封设计。3.根据冲击振动参数,对高精度小型化陀螺寻北仪的回转机构（IMU）和整机进行数学建模,并通过Ansys软件对模型进行仿真,分析了振动和冲击对产品性能有无影响。4.进行高精度小型化陀螺寻北仪的振动和冲击试验,提出试验目的,记录试验过程,得出试验结果曲线后对其进行分析。
董亚[7]（2018）在《捷联式光纤陀螺罗经的初始对准和阻尼技术研究》文中提出光纤陀螺捷联罗经系统可以给舰船、水下航行器等载体提供较高精度的姿态和航向信息,同时拥有自主性、隐蔽性、低成本和高精度等优势,一直备受各国军事学者的青睐,长期以来也是各国军事研究的热点之一。在光纤陀螺捷联罗经系统中,初始对准的精度和对准时间一直是捷联罗经系统的研究重点;与此同时,鉴于惯导系统在长期工作时,存在各种振荡误差,影响系统的精度甚至导致误差发散,因此罗经进入正常罗经状态也需要保证较高的精度,以满足军事应用需求。本文针对舰载光纤捷联罗经系统的初始对准和阻尼技术展开研究,达到抑制捷联罗经的误差,提高捷联罗经系统性能。本文主要的研究工作和成果如下:（1）首先介绍了捷联罗经系统的基本原理,并对其进行了详细分析,分别介绍了捷联罗经系统常用坐标系、姿态更新、速度和位置更新及其对应的误差方程,为论文的后期展开奠定理论基础。（2）介绍了捷联罗经系统的罗经法对准原理,通过与平台式系统的罗经法的对比,利用捷联罗经系统罗经法对准的特殊优势,提出了一种基于正逆向循环解算的改进型罗经对准算法,最后设计仿真实验验证了基于正逆向解算的罗经法对准在缩短对准时间方面的有效性。（3）针对惯导系统在长期工作时,系统存在舒勒振荡、傅科振荡和地球振荡三类误差,分析了这类振荡误差对惯导系统精度的影响。本文首先介绍了内水平阻尼、内全阻尼、外水平阻尼和外全阻尼算法的原理和实现过程,最后设计外水平阻尼算法以提高捷联罗经系统的系统精度,并设计样机实验验证其有效性。（4）进行了光纤陀螺捷联罗经系统的样机实验。首先介绍了实验样机、三轴转台和车载环境等,并通过样机实验验证了基于循环解算的罗经法对准和外水平阻尼算法的正确性、有效性和实用性。
杨威[8]（2018）在《光纤罗经中嵌入式导航计算机系统的设计与实现》文中研究表明目前,船用惯导系统正处在重要的历史变革时期,开展船用高精度光纤罗经系统的相关技术研究,实现具有工程实用价值的导航计算机系统设计,具有重要的现实意义。随着导航技术的快速发展,对导航系统信息处理的核心——导航计算机提出了更高的要求,本文在分析国内外导航计算机研究现状的基础上,设计了基于DSP和FPGA导航计算机总体方案,利用DSP强大的数字运算处理能力来完成捷联惯导的导航解算,而FPGA主要负责信号的采集以及与上位机通信等工作。本课题选用Xilinx FPGA、TI高性能TMS320C6748 DSP以及惯性传感器（光纤陀螺、石英挠性加速度计）,设计并实现了一种能够用于海上导航的光纤罗经系统。具体内容包括:（1）完成光纤罗经导航系统总体方案设计。针对导航计算机的处理能力、功耗、体积等要求,并根据实际工程的需求,本文以TMS320C6748型DSP和Spartan-6型FPGA为主器件,辅以外围芯片,设计了导航计算机系统的硬件电路平台。其中DSP专注于导航解算,FPGA完成数据采集,数据处理以及通信等功能。（2）根据搭建完成的硬件,完成导航计算机的软件设计。分别完成对陀螺、加速度计采样,完成对温度的采样。针对该导航计算机系统多路输入信号的特点,利用FPGA分别设计了不同的处理方式,并将处理后的数据通过数据总线传递给DSP进行导航解算,利用SYS/BIOS操作系统完成DSP的驱动设计以及二级BOOT设计。（3）光纤罗经系统的自对准算法分析。首先对罗经回路、罗经参数选择进行推导,然后完成了捷联光纤罗经对准的设计。（4）对光纤罗经导航计算机系统进行试验验证。首先对惯性测量单元进行误差补偿,然后通过三轴转台试验和海上航行试验验证系统的稳定性和可靠性。结果表明设计的基于FPGA和DSP的光纤罗经导航计算机平台性能良好,能够满足光纤陀螺罗经导航系统的高性能、低功耗的需求。经试验验证,光纤罗经静态航向对准精度≤0.06°,动态航向对准精度≤0.11°。
刘心雨[9]（2017）在《光纤捷联罗经系统初始对准技术研究》文中研究表明光纤捷联罗经系统能够连续为舰艇等载体提供航向及纵横摇信息,凭借其高精度、低成本的优势,长期以来都是各国海军研究热点之一。在光纤捷联罗经系统中,初始对准的精度会直接影响系统的导航精度。本文针对船用光纤捷联罗经系统的初始对准技术展开研究,以期提升初始对准性能。本文的主要研究工作和取得的成果如下:（1）介绍了捷联罗经系统基本原理以及罗经法精对准原理,对罗经对准回路参数的设计展开研究,分析并比较了四种罗经回路参数设计方案的对准性能。针对罗经法对准前需要粗对准及大失准角对准问题提出一种改进罗经对准算法,以实现无需粗对准的捷联罗经对准算法。（2）针对罗经对准回路参数大多依靠经验值获取难以达到最优对准效果的问题,提出了基于遗传算法的时变罗经法。本文详细介绍了利用遗传算法对时变罗经参数进行优化的步骤和适应度函数的选取过程。实验结果表明,该算法在不同对准条件下都能得到罗经对准回路的最优参数从而提高了系统的对准精度。（3）针对舰船行进间对准问题,详细阐述了外速度辅助罗经对准算法,分析了测速误差和不同机动条件对外速度辅助罗经对准算法的影响,并将自适应的平稳参数切换技术应用于该算法以减小参数切换所造成的系统振荡。针对外速度辅助罗经对准算法在有连续加减速运动时需频繁切换参数造成系统振荡且变换参数难以确定的问题,提出了外速度辅助的简化UKF对准算法。（4）进行了光纤捷联罗经系统初始对准的样机实验。介绍了转台实验和车载实验环境及内容,并通过样机实验验证了改进罗经对准算法和外速度辅助的简化UKF对准算法的正确性、有效性与实用性。
胡杰[10]（2017）在《光纤陀螺单轴旋转惯导系统若干关键技术研究》文中提出本文以高精度光纤陀螺单轴旋转惯导系统的研制为目标,从理论和工程实现两个方面对单轴旋转惯导误差自补偿技术、高精度光纤陀螺随机误差建模与滤波方法、惯导系统初始对准方法以及单轴旋转惯导的系统级标校等关键技术进行了研究,完成了高精度光纤陀螺单轴旋转惯导系统的研制和实验验证。论文主要内容如下:1.研究了单轴旋转惯导系统误差调制机理。惯导系统中陀螺常值漂移会引起系统随时间积累的误差,同时陀螺组件标度因数误差以及安装误差在旋转式惯导系统中的误差传播规律也会发生变化,本文对单轴旋转惯导系统中的陀螺常值漂移、标度因数误差以及安装误差调制机理进行了深入分析。研究了转位机构测角精度对旋转调制精度影响,指出转位机构测角精度误差与惯导系统输出姿态角误差呈线性关系。在数学仿真环境下分析了惯性测量单元静止和单轴旋转两种情况下惯导系统导航误差。2.研究了光纤陀螺随机误差的建模与滤波方法。光纤陀螺是单轴旋转惯导系统中的核心器件,而陀螺的随机误差又是所有误差源中最难以补偿的一项误差。为了抑制随机误差对系统导航性能的影响,利用时间序列分析法建立了随机误差模型,提出了解耦自适应Kalman滤波器对光纤陀螺随机误差进行滤波。应用实际系统采集的数据对该方法进行了验证,结果表明该方法相比传统Kalman滤波方法具有更好的滤波效果。3.研究了单轴旋转惯导系统初始对准方法。精对准过程中转动惯性测量单元可以提高系统状态的可观测性,利用SVD可观测度分析法对系统参数进行了可观测性分析,分析结果表明,惯性器件的周期性转动使得不可观测的状态变得可观测,部分状态量的可观测性也得到了提高。针对惯性器件转动引起的“锯齿速度”误差对滤波器估计精度的影响,提出了改进的Kalman滤波方法。在试验样机上对改进后的Kalman滤波器进行了充分验证,结果表明本文所提出的改进方法能够有效避免惯性器件转动引起的滤波输出误差。4.研究了方位陀螺漂移精确辨识方法。单轴旋转惯导系统中方位陀螺漂移无法被调制,且会引起惯导系统随时间积累的位置误差。为了提高单轴旋转惯导系统长时间导航精度,提出了一种精确标校方位陀螺漂移的方法,在导航算法流程中引入水平阻尼网络以抑制系统舒拉振荡误差。建立了经纬度误差与方位陀螺漂移、初始航向角误差之间的数学模型,并设计了一种合理的标校流程,采用最小二乘法对方位陀螺漂移进行精确辨识。对该方法进行了数学仿真与实际系统验证实验,结果表明该方法能够精确辨识惯导系统的方位陀螺常值漂移,进一步提高了单轴旋转惯导系统定位精度。5.研究了单轴旋转惯导的系统级标校方法。为了提高单轴旋转惯导系统长时间导航精度,提出了一种惯性器件误差系统级标校方法。对惯导系统的误差参数进行了分析,指出东向陀螺漂移和方位失准角是影响方位陀螺误差估计精度的主要误差源,利用Kalman滤波器在线估计惯导系统失准角,对系统进行补偿后,再次使用Kalman滤波器对惯性测量单元误差进行在线估计,研究了 “位置匹配” Kalman滤波算法。对该方法进行了数学仿真和实际系统验证实验,结果表明本文所提出的方法能够准确估计惯性器件误差,误差补偿后的惯导系统定位精度得到了极大地提高。6.设计并研制了高精度单轴旋转惯导系统试验样机。对单轴旋转惯导系统试验样机的总体结构、软硬件组成、导航计算机的构成与实现等进行了研究。对研制的单轴旋转惯导系统试验样机进行了全面的验证实验,主要实验包括:惯性器件静止实验、单轴旋转静态与摇摆实验、车载实验、抚仙湖船载实验等,系统最大定位误差优于0.3n mile/h,满足设计指标要求。
二、捷联式光纤陀螺罗经系统的研究与设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、捷联式光纤陀螺罗经系统的研究与设计（论文提纲范文）
（1）国内船用光纤陀螺罗经最新技术发展（论文提纲范文）
| 1 光纤陀螺罗经带来的船用罗经功能变迁 |
| 2 光纤陀螺罗经的技术发展特点 |
| 2.1 光纤陀螺技术进一步提高 |
| 2.1.1 高稳定性光纤环技术 |
| 2.1.2 高精度光纤陀螺的温度适应性补偿技术 |
| 2.1.3 光纤陀螺的光源技术 |
| 2.1.4 高精度小型化三轴一体化光纤陀螺技术 |
| 2.2 光纤陀螺罗经系统控制技术的成熟发展 |
| 2.2.1 自适应快速启动对准技术 |
| 2.2.2 自主长航时罗经控制技术 |
| 2.3 船用光纤陀螺罗经整机设计技术 |
| 2.3.1 人机交互和六性设计 |
| 2.3.2 IMU的隔振设计 |
| 2.3.3 采用缓冲基座简化设计 |
| 2.3.4 成本控制 |
| 3 船用光纤陀螺罗经的未来发展展望 |
| 3.1 极区导航能力 |
| 3.2 继续增强启动适应性能 |
| 3.3 增加全运动信息输出 |
| 4 结束语 |
（2）基于捷联惯导的采煤机运行姿态高精度感知理论与技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与方案 |
| 2 基于捷联惯导的采煤机运行姿态感知理论 |
| 2.1 采煤机运动与姿态特征 |
| 2.2 捷联式惯性导航原理 |
| 2.3 采煤机运行姿态解算算法 |
| 2.4 捷联惯导系统初始对准 |
| 2.5 捷联惯导的卡尔曼滤波算法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 采煤机捷联惯导惯性敏感器误差分析与补偿 |
| 3.1 捷联惯导误差来源分析 |
| 3.2 惯性敏感器性能测试系统 |
| 3.3 陀螺仪零偏误差补偿 |
| 3.4 加速度计零偏误差补偿 |
| 3.5 随机漂移误差模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 采煤机捷联惯导初始对准与安装误差分析与补偿 |
| 4.1 采煤机捷联惯导初始对准误差补偿 |
| 4.2 采煤机捷联惯导安装误差补偿 |
| 4.3 采煤机捷联惯导振动误差补偿 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 捷联惯导单轴旋转误差调制机制研究 |
| 5.1 旋转调制技术原理 |
| 5.2 单轴连续旋转调制方案 |
| 5.3 单轴连续正反旋转调制方案 |
| 5.4 四位置转停调制方案 |
| 5.5 最佳旋转调制方案的确定 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 捷联惯导单轴旋转误差调制实验 |
| 6.1 实验方案设计与参数设定 |
| 6.2 单轴旋转误差调制实验 |
| 6.3 单轴旋转误差调制效果分析 |
| 6.4 采煤机运行姿态感知现场应用研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）车载光纤捷联惯导的快速对准关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及目的 |
| 1.2 光纤陀螺捷联惯导系统的发展现状 |
| 1.3 对准预滤波的研究现状 |
| 1.4 车载捷联惯导初始对准技术的研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容与工作安排 |
| 2 定位定向组件的硬件电路 |
| 2.1 导航计算机电路方案 |
| 2.2 核心处理电路 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 捷联惯导系统 |
| 3.1 坐标系位置关系 |
| 3.2 捷联惯导系统原理 |
| 3.2.1 捷联惯导系统基本原理 |
| 3.2.2 捷联惯导系统基本方程 |
| 3.3 捷联惯导系统的姿态更新算法 |
| 3.4 捷联惯导误差分析 |
| 3.4.1 姿态误差方程 |
| 3.4.2 速度误差方程 |
| 3.4.3 位置误差方程 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 初始对准预滤波方法研究 |
| 4.1 几种对准预滤波方法比较 |
| 4.1.1 时域滤波 |
| 4.1.2 频域滤波 |
| 4.1.3 时频结合滤波 |
| 4.2 EMD滤波 |
| 4.2.1 EMD方法基本思想 |
| 4.2.2 EMD滤波过程 |
| 4.3 存在问题及改进 |
| 4.3.1 端点效应 |
| 4.3.2 模态混叠 |
| 4.4 实验及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 车载捷联惯导系统快速对准技术研究 |
| 5.1 粗对准方法研究 |
| 5.1.1 解析粗对准及误差分析 |
| 5.1.2 惯性系粗对准及误差分析 |
| 5.1.3 凝固惯性系粗对准及误差分析 |
| 5.3 卡尔曼滤波精对准 |
| 5.3.1 卡尔曼滤波理论 |
| 5.3.2 卡尔曼滤波模型 |
| 5.4 无迹卡尔曼滤波精对准 |
| 5.4.1 无迹变换 |
| 5.4.2 无迹卡尔曼滤波算法 |
| 5.5 UKF精对准算法改进 |
| 5.5.1 UT变换改进 |
| 5.5.2 非线性误差方程 |
| 5.5.3 UKF滤波模型 |
| 5.5.4 滤波方案 |
| 5.5.5 仿真验证 |
| 5.6 车载快速对准方案设计 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 对准实验验证 |
| 6.1 依据文件 |
| 6.2 指标要求 |
| 6.3 静基座对准实验 |
| 6.3.1 水平基座对准精度实验 |
| 6.3.2 倾斜基座对准精度实验 |
| 6.3.3 高低温对准实验 |
| 6.4 车载对准实验 |
| 6.4.1 怠速对准实验 |
| 6.4.2 跑车实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）船用星敏感器/光纤惯性测量单元组合导航技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 捷联惯性导航技术发展现状 |
| 1.2.2 星敏感器关键技术发展现状 |
| 1.2.3 星敏感器/惯性组合导航发展现状 |
| 1.2.4 组合导航滤波理论发展现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及安排 |
| 第2章 基于光纤惯性测量单元的星敏感器动态测量误差修正方法研究 |
| 2.1 常用坐标系与姿态参数描述 |
| 2.1.1 常用坐标系定义及转换 |
| 2.1.2 载体姿态描述参数 |
| 2.2 星敏感器动态测量误差修正方法 |
| 2.2.1 星敏感器工作原理及技术参数 |
| 2.2.2 船用星敏感器动态误差分析 |
| 2.2.3 基于光纤陀螺角速度信息的星敏动态误差修正 |
| 2.3 星敏动态测量误差修正仿真验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于温补的旋转式光纤惯性测量单元高精度测量技术研究 |
| 3.1 光纤IMU温度敏感性误差补偿研究 |
| 3.1.1 光纤陀螺受温度影响机理 |
| 3.1.2 光纤陀螺温度补偿模型建立 |
| 3.1.3 分段多模型光纤陀螺温度误差补偿 |
| 3.1.4 光纤陀螺温度补偿试验验证 |
| 3.2 光纤IMU旋转调制误差抑制研究 |
| 3.2.1 双轴旋转光纤IMU误差抑制分析 |
| 3.2.2 双轴光纤IMU停转方案研究设计 |
| 3.2.3 双轴旋转姿态测量精度影响分析 |
| 3.2.4 旋转调制的航向变化影响抑制方法 |
| 3.2.5 双轴旋转调制仿真验证 |
| 3.3 光纤IMU相对惯性空间的高精度姿态解算方法 |
| 3.3.1 水平姿态误差对星敏感器定位影响 |
| 3.3.2 基于自适应数字滤波器的重力矢量提取 |
| 3.3.3 光纤IMU高精度水平姿态确定 |
| 3.3.4 高精度姿态解算仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于深耦合的星敏感器/光纤IMU组合导航技术研究 |
| 4.1 星敏感器/光纤IMU组合对准方案 |
| 4.1.1 星敏感器辅助的惯导组合对准原理 |
| 4.1.2 基于加权递推最小二乘组合对准方法 |
| 4.1.3 基于DMCS的旋转式惯导对准方法 |
| 4.1.3.1 DMCS对准方法基本思想和工作原理 |
| 4.1.3.2 大方位失准角下的DMCS对准方法 |
| 4.1.3.3 仿真分析 |
| 4.2 星敏感器/光纤IMU深度耦合非线性模型 |
| 4.2.1 星敏感器/光纤IMU组合导航原理 |
| 4.2.2 基于星敏感器的惯导系统误差方程 |
| 4.2.3 基于加性四元数“姿态+位置”匹配的组合导航模型 |
| 4.2.4 基于乘性四元数“姿态+位置”匹配的组合导航模型 |
| 4.3 星敏感器/光纤IMU深耦合非线性滤波算法 |
| 4.3.1 边缘化容积卡尔曼滤波原理 |
| 4.3.2 星敏感器/光纤IMU耦合滤波算法 |
| 4.4 星敏感器/光纤IMU深耦合方案仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 船用星敏感器/光纤IMU深耦合导航试验验证 |
| 5.1 双轴旋转光纤惯导原理样机搭建及试验分析 |
| 5.1.1 双轴旋转光纤惯导样机搭建 |
| 5.1.2 双轴旋转SINS试验及分析 |
| 5.2 船用星敏感器/光纤IMU组合导航系统试验方案设计 |
| 5.2.1 船用星敏感器/光纤IMU组合导航系统总体框架设计 |
| 5.2.2 船用星敏感器/光纤IMU组合导航系统实船试验设计 |
| 5.3 试验分析验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）具有寻北功能的MEMS-IMU旋转调制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 旋转调制技术研究现状 |
| 1.3 陀螺寻北技术研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 2 MEMS-IMU旋转调制导航方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MEMS惯性导航系统的姿态解算和导航算法 |
| 2.2.1 常用坐标系和姿态角的定义 |
| 2.2.2 基于四元数的姿态解算及导航算法 |
| 2.3 MEMS-IMU旋转调制系统的基本原理和误差方程 |
| 2.3.1 MEMS-IMU旋转调制系统速度误差方程 |
| 2.3.2 MEMS-IMU旋转调制系统位置误差方程 |
| 2.3.3 MEMS-IMU旋转调制系统姿态误差方程 |
| 2.3.4 MEMS-IMU旋转调制系统误差调制机理 |
| 2.4 旋转调制系统的旋转方案研究和设计 |
| 2.4.1 方案制定原则 |
| 2.4.2 方案制定考虑因素 |
| 2.5 旋转调制导航系统仿真验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 MEMS-IMU旋转调制寻北方案设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 捷联式陀螺寻北基本原理 |
| 3.3 MEMS-IMU寻北方案设计 |
| 3.4 有效信号分析方法 |
| 3.5 旋转调制寻北系统模型建立与仿真验证 |
| 3.5.1 无噪声情况下的仿真 |
| 3.5.2 单频率噪声的情况下仿真 |
| 3.5.3 多频率噪声的情况下仿真 |
| 3.5.4 不同零偏及白噪声情况下仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 IMU的误差标定 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 IMU陀螺仪误差标定 |
| 4.3 IMU加速度计误差标定 |
| 4.4 IMU误差标定结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 MEMS-IMU旋转调制系统样机的实现与实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MEMS-IMU旋转调制系统样机的实现 |
| 5.2.1 验证用样机系统的结构 |
| 5.2.2 旋转调制机构设计 |
| 5.2.3 系统信号发送及数据接收设计 |
| 5.3 实验验证及结果分析 |
| 5.3.1 系统寻北实验验证及结果分析 |
| 5.3.2 系统导航实验验证及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 论文工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）关于高精度小型化陀螺寻北仪的结构设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外相关领域历史、研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国内外相关领域历史、研究现状 |
| 1.2.2 发展趋势 |
| 1.2.3 各厂商产品情况汇总 |
| 1.3 关键技术问题分析 |
| 1.4 研究思路 |
| 1.5 论文研究内容 |
| 1.6 论文组织结构 |
| 第二章 陀螺寻北仪的工作原理及结构方案 |
| 2.1 惯性导航的基本原理 |
| 2.1.1 平台式惯导系统 |
| 2.1.2 捷联式惯导系统 |
| 2.2 陀螺寻北仪的工作原理 |
| 2.2.1 陀螺寻北系统的分类 |
| 2.2.2 陀螺仪的原理 |
| 2.3 陀螺寻北仪结构方案 |
| 2.4 原寻北仪结构的几种方案 |
| 2.4.1 原寻北仪结构方案一 |
| 2.4.2 原寻北仪结构方案二 |
| 2.4.3 原寻北仪结构方案三 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高精度小型化陀螺寻北仪的结构设计 |
| 3.1 高精度陀螺寻北仪结构指标要求 |
| 3.2 陀螺寻北仪的安装要求 |
| 3.3 陀螺寻北仪的组成 |
| 3.4 回转机构(IMU)的结构设计 |
| 3.4.1 转动惯量分析及主要元件选型设计 |
| 3.4.2 轴承的选型设计 |
| 3.4.3 陀螺和加速度计的支撑设计 |
| 3.4.4 旋转限位的设计 |
| 3.4.5 减震器的设计 |
| 3.5 机箱组合的设计 |
| 3.6 插件单元功能 |
| 3.6.1 控制板 |
| 3.6.2 功率板 |
| 3.6.3 电源板 |
| 3.7 材料选择 |
| 3.8 布线和密封设计 |
| 3.8.1 布线设计 |
| 3.8.2 密封设计 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 陀螺寻北仪有限元分析及优化设计 |
| 4.1 有限元分析简介 |
| 4.2 陀螺寻北仪有限元分析的内容、目的和意义 |
| 4.3 有限元分析的已知条件 |
| 4.3.1 振动参数 |
| 4.3.2 冲击参数 |
| 4.4 回转机构(IMU)分析 |
| 4.4.1 回转机构(IMU)模态分析 |
| 4.4.2 回转机构(IMU)随机振动分析 |
| 4.4.3 回转机构(IMU)冲击响应分析 |
| 4.5 陀螺寻北仪分析 |
| 4.5.1 陀螺寻北仪模态分析 |
| 4.5.2 陀螺寻北仪随机振动分析 |
| 4.5.3 陀螺寻北仪冲击响应分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 陀螺寻北仪振动和冲击试验 |
| 5.1 试验目的 |
| 5.2 试验依据 |
| 5.3 试验的测试原理 |
| 5.3.1 动态测量与数据采集 |
| 5.3.2 动态信号分析 |
| 5.4 振动试验 |
| 5.4.1 公路运输振动试验 |
| 5.4.2 随机振动试验 |
| 5.5 冲击试验 |
| 5.5.1 试验说明 |
| 5.5.2 试验过程 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间研究成果及论文发表情况 |
（7）捷联式光纤陀螺罗经的初始对准和阻尼技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤陀螺的国内外发展现状 |
| 1.2.2 罗经系统的国内外发展现状 |
| 1.2.3 初始对准技术的研究现状 |
| 1.2.4 阻尼技术的研究现状 |
| 1.3 论文主要工作与内容安排 |
| 第二章 捷联罗经系统解算方程和误差方程 |
| 2.1 捷联罗经系统常用坐标系及其转换关系 |
| 2.1.1 常用坐标系 |
| 2.1.2 坐标系之间的转换关系 |
| 2.2 捷联罗经系统的姿态更新 |
| 2.2.1 捷联罗经系统的姿态更新算法 |
| 2.2.2 速度更新算法 |
| 2.2.3 位置更新算法 |
| 2.3 捷联式罗经系统的线性误差模型 |
| 2.3.1 姿态误差方程 |
| 2.3.2 速度误差方程 |
| 2.3.3 位置误差方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于循环解算的快速罗经法精对准研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 罗经法对准 |
| 3.2.1 水平对准 |
| 3.2.2 方位对准 |
| 3.2.3 罗经法精对准参数选择 |
| 3.3 基于循环解算的罗经法对准技术 |
| 3.3.1 仪表数据与失准角之间的关系 |
| 3.3.2 正逆向解算的罗经法对准方法 |
| 3.3.3 正逆向导航解算 |
| 3.3.4 基于循环解算的罗经法对准的实时性分析 |
| 3.4 初始对准仿真实验 |
| 3.4.1 静基座半物理仿真实验 |
| 3.4.2 摇摆基座半物理仿真实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 捷联罗经的阻尼技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 阻尼网络与罗经对准网络的等效性 |
| 4.3 内水平阻尼算法 |
| 4.4 内方位阻尼与内全阻尼 |
| 4.5 外水平阻尼 |
| 4.6 外速度方位阻尼和全阻尼 |
| 4.7 外水平阻尼半物理仿真实验 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 转台实验和车载实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方案的设计 |
| 5.2.1 基于循环解算的快速罗经法对准方案 |
| 5.2.2 外水平阻尼算法的设计 |
| 5.3 转台实验 |
| 5.3.1 转台实验设备及其环境 |
| 5.3.2 基于循环解算的罗经法对准转台实验 |
| 5.3.3 外水平阻尼转台实验 |
| 5.4 车载实验 |
| 5.4.1 实验设备及环境 |
| 5.4.2 外水平阻尼算法的车载实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 |
（8）光纤罗经中嵌入式导航计算机系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 导航计算机的发展现状 |
| 1.3 论文的结构安排 |
| 第2章 系统总体构成及计算机硬件设计 |
| 2.1 系统总体构成 |
| 2.2 惯性器件及接收机介绍 |
| 2.2.1 光纤陀螺 |
| 2.2.2 石英挠性加速速度计 |
| 2.2.3 GPS接收机模块 |
| 2.3 导航计算机系统设计 |
| 2.3.1 计算机主控单元选型 |
| 2.3.2 FPGA电路设计 |
| 2.3.3 DSP电路设计 |
| 2.3.4 DSP和FPGA之间的通道设计 |
| 2.4 电源模块设计 |
| 2.5 数据采集模块设计 |
| 2.5.1 陀螺采样电路 |
| 2.5.2 加速度计采样电路 |
| 2.5.3 温度Pt100电阻采样电路 |
| 2.6 通讯模块设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 导航计算机系统软件设计 |
| 3.1 导航计算机系统软件方案设计 |
| 3.2 SYS/BIOS软件设计 |
| 3.2.1 SYS/BIOS特点 |
| 3.2.2 SYS/BIOS线性调度 |
| 3.2.3 XDCTools工具 |
| 3.3 DSP系统驱动软件研究 |
| 3.3.1 系统时钟初始化设计 |
| 3.3.2 GPIO接口驱动设计 |
| 3.3.3 EMIFA接口时序设计 |
| 3.3.4 二次BOOT设计 |
| 3.4 FPGA逻辑控制软件研究 |
| 3.4.1 UART收发模块设计 |
| 3.4.2 双口RAM设计 |
| 3.4.3 加表AD采样设计 |
| 3.4.4 陀螺采样设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 罗经自对准的研究设计 |
| 4.1 平台罗经自对准原理分析 |
| 4.1.1 水平对准回路设计 |
| 4.1.2 方位对准回路设计 |
| 4.2 罗经对准参数设计 |
| 4.2.1 水平对准回路的参数设计 |
| 4.2.2 方位对准回路的参数设计 |
| 4.3 捷联光纤罗经对准方法设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 光纤罗经系统试验验证 |
| 5.1 IMU信号采集测试验证 |
| 5.2 高低温试验 |
| 5.3 三轴转台单位置摇摆对准试验 |
| 5.4 多位置静态对准试验 |
| 5.5 多位置动态对准试验 |
| 5.6 长时间静态导航试验 |
| 5.7 海上对准试验 |
| 5.7.1 计程仪组合行进中对准 |
| 5.7.2 计程仪+GPS组合行进中对准 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）光纤捷联罗经系统初始对准技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 光纤陀螺国内外发展现状 |
| 1.2.2 罗经系统国内外发展现状 |
| 1.2.3 初始对准技术国内外发展现状 |
| 1.3 论文主要工作及安排 |
| 第二章 捷联罗经系统基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 常用坐标系及其相互转换 |
| 2.2.1 常用坐标系 |
| 2.2.2 坐标系之间的转换 |
| 2.3 捷联罗经系统微分方程 |
| 2.3.1 速度更新微分方程 |
| 2.3.2 位置更新微分方程 |
| 2.3.3 姿态更新微分方程 |
| 2.4 捷联罗经系统误差模型 |
| 2.4.1 速度误差方程 |
| 2.4.2 位置误差方程 |
| 2.4.3 姿态误差方程 |
| 2.5 罗经法精对准 |
| 2.5.1 罗经法水平对准 |
| 2.5.2 罗经法方位对准 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 改进罗经对准算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 罗经法对准参数设计 |
| 3.3 改进罗经对准算法 |
| 3.3.1 对准回路频域分析 |
| 3.3.2 改进罗经对准算法步骤 |
| 3.4 实验分析 |
| 3.4.1 四种参数设计方案摇摆基座半物理实验 |
| 3.4.2 大失准角静基座精对准仿真实验 |
| 3.4.3 大失准角摇摆基座精对准仿真实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于遗传算法的时变罗经对准算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 遗传算法简介 |
| 4.2.1 遗传算法数学模型 |
| 4.2.2 简单遗传算法的运算流程 |
| 4.3 基于遗传算法的时变罗经对准算法 |
| 4.3.1 算法设计 |
| 4.3.2 建立适应度函数 |
| 4.4 实验分析 |
| 4.4.1 静基座半物理实验 |
| 4.4.2 摇摆基座半物理实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 外速度辅助行进间对准算法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于外速度辅助的行进间罗经对准算法设计 |
| 5.2.1 机动条件对罗经法对准的影响 |
| 5.2.2 外速度辅助行进间罗经法对准算法 |
| 5.2.3 速度误差对外速度辅助罗经对准算法的影响 |
| 5.2.4 摇摆对外速度辅助的罗经对准算法影响 |
| 5.2.5 线加速度对外速度辅助罗经对准算法的影响 |
| 5.3 基于外速度辅助的简化UKF对准 |
| 5.3.1 状态方程的建立 |
| 5.3.2 量测方程的建立 |
| 5.3.3 简化UKF算法 |
| 5.4 仿真实验 |
| 5.4.1 基于外速度辅助的罗经对准算法仿真 |
| 5.4.2 基于外速度辅助的简化UKF算法仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 样机实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.1.1 实验设备及环境 |
| 6.1.2 静基座对准实验 |
| 6.1.3 摇摆基座对准实验 |
| 6.2 车载实验 |
| 6.2.1 实验设备及环境 |
| 6.2.2 晃动基座对准实验 |
| 6.2.3 行进间对准实验 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 |
（10）光纤陀螺单轴旋转惯导系统若干关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 论文中主要符号和缩写的说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 惯性导航系统综述 |
| 1.2.1 惯性导航系统简介 |
| 1.2.2 国外旋转式惯导系统的发展现状 |
| 1.2.3 国内旋转式惯导系统的发展现状 |
| 1.3 单轴旋转惯导关键技术研究现状 |
| 1.3.1 光纤陀螺随机误差建模与滤波技术研究现状 |
| 1.3.2 单轴旋转惯导系统姿态算法研究现状 |
| 1.3.3 单轴旋转惯导系统初始对准技术研究现状 |
| 1.3.4 单轴旋转惯导的系统级标校研究现状 |
| 1.4 论文的研究内容 |
| 第二章 光纤陀螺单轴旋转惯导系统基本原理与姿态算法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 坐标系及符号定义 |
| 2.2.1 相关坐标系定义及其转换关系 |
| 2.2.2 单轴旋转惯导系统的误差方程 |
| 2.3 单轴旋转惯导系统原理 |
| 2.3.1 单轴旋转惯导系统基本原理 |
| 2.3.2 单轴旋转惯导误差调制机理分析 |
| 2.3.3 旋转机构测角精度对旋转调制影响 |
| 2.3.4 单轴旋转惯导误差补偿定性结论 |
| 2.4 圆锥误差补偿算法 |
| 2.4.1 典型圆锥运动及其误差分析 |
| 2.4.2 传统旋转矢量算法及其圆锥误差 |
| 2.4.3 一种改进的圆锥误差补偿算法 |
| 2.4.4 算法示例及精度分析 |
| 2.4.5 算法验证实验与分析 |
| 2.5 旋转式惯导系统导航计算方案 |
| 2.6 综合仿真 |
| 2.6.1 单轴旋转方案 |
| 2.6.2 综合仿真条件 |
| 2.6.3 仿真结果与分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 光纤陀螺随机误差建模与滤波研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤陀螺工作原理与随机误差特性分析 |
| 3.2.1光纤陀螺的工作原理与特点 |
| 3.2.2 光纤陀螺随机误差分析 |
| 3.3 时间序列分析与光纤陀螺的ARMA模型 |
| 3.3.1 时间序列分析法 |
| 3.3.2 数据检验 |
| 3.3.3 基于AR(p)模型的光纤陀螺随机误差模型 |
| 3.4 光纤陀螺随机误差的自适应滤波 |
| 3.4.1 Sage-Husa自适应Kalman滤波 |
| 3.4.2 算法噪声参数自适应估计有效性总结 |
| 3.4.3 基于Allan方差的量测噪声方差在线估计 |
| 3.4.4 解耦自适应Kalman滤波算法 |
| 3.5 试验与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 初始对准技术及方位陀螺漂移精确标校方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 惯性系粗对准算法 |
| 4.2.1 经典的微幅晃动基座直接解析粗对准算法 |
| 4.2.2 惯性系粗对准原理 |
| 4.2.3 惯性系粗对准算法误差分析 |
| 4.2.4 基于并行双积分重力矢量的解析粗对准算法 |
| 4.3 单轴旋转惯导连续旋转精对准方法 |
| 4.3.1 Kalman滤波原理 |
| 4.3.2 精对准滤波模型 |
| 4.4 单轴旋转惯导系统参数的可观测性分析 |
| 4.4.1 系统参数可观测性直观分析 |
| 4.4.2 基于SVD的可观测度分析方法 |
| 4.5 初始对准流程以及对准分析 |
| 4.5.1 初始对准流程 |
| 4.5.2 初始对准分析 |
| 4.6 水平阻尼网络在方位陀螺漂移精确标校技术中的应用 |
| 4.6.1 水平阻尼网络设计 |
| 4.6.2 方位陀螺漂移精确标校 |
| 4.6.3 方位陀螺漂移标校结果与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 单轴旋转惯导的系统级标校方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统级标校卡尔曼滤波模型 |
| 5.3 单轴旋转惯导误差传递分析与标校流程 |
| 5.4 验证实验 |
| 5.4.1 数学仿真验证 |
| 5.4.2 静态和车载实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 光纤陀螺单轴旋转惯导系统设计及试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统研制目标 |
| 6.3 单轴旋转惯导系统试验样机总体方案 |
| 6.3.1 系统总体结构 |
| 6.3.2 系统硬件组成 |
| 6.3.3 系统软件组成 |
| 6.4 导航计算机的分析与设计 |
| 6.4.1 导航计算机的功能及硬件组成 |
| 6.4.2 基于DSP与FPGA导航计算机的设计与实现 |
| 6.4.3 加速度计信号A/D采样电路 |
| 6.4.4 导航软件的实现 |
| 6.5 单轴旋转惯导系统试验 |
| 6.5.1 纯惯性导航实验 |
| 6.5.2 单轴旋转静态导航实验 |
| 6.5.3 单轴旋转摇摆导航实验 |
| 6.5.4 单轴旋转车载导航实验 |
| 6.5.5 抚仙湖船载导航实验 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文主要研究内容 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 7.3 进一步工作的建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间发表论文、参加科研和获奖情况 |
四、捷联式光纤陀螺罗经系统的研究与设计（论文参考文献）
- [1]国内船用光纤陀螺罗经最新技术发展[J]. 卞鸿巍,马恒,王荣颖,胡耀金. 海军工程大学学报, 2021(03)
- [2]基于捷联惯导的采煤机运行姿态高精度感知理论与技术研究[D]. 吴刚. 中国矿业大学, 2020(07)
- [3]车载光纤捷联惯导的快速对准关键技术研究[D]. 于晓雪. 中国运载火箭技术研究院, 2020(02)
- [4]船用星敏感器/光纤惯性测量单元组合导航技术研究[D]. 夏秀玮. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [5]具有寻北功能的MEMS-IMU旋转调制系统研究[D]. 王佳慧. 南京理工大学, 2019(06)
- [6]关于高精度小型化陀螺寻北仪的结构设计研究[D]. 王晶晶. 东南大学, 2018(01)
- [7]捷联式光纤陀螺罗经的初始对准和阻尼技术研究[D]. 董亚. 东南大学, 2018(12)
- [8]光纤罗经中嵌入式导航计算机系统的设计与实现[D]. 杨威. 哈尔滨工程大学, 2018(01)
- [9]光纤捷联罗经系统初始对准技术研究[D]. 刘心雨. 东南大学, 2017(12)
- [10]光纤陀螺单轴旋转惯导系统若干关键技术研究[D]. 胡杰. 东南大学, 2017(02)