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第1章 绪论1

1.1概述1

1.2船用激光惯导系统的研究进展4

1.2.1船用惯导系统的发展4

1.2.2国内外船用激光陀螺惯导系统的研究进展6

1.3激光惯导系统旋转调制技术的研究进展12

1.3.1旋转调制技术的补偿机理及旋转方案编排13

1.3.2 IMU的转动速率15

1.3.3转动机构误差对惯导系统精度的影响16

1.3.4载体角运动对旋转调制技术的影响17

1.3.5采用旋转调制技术的惯导解算18

1.3.6初始对准与测漂技术19

1.4本书主要内容21

第2章 旋转调制技术对捷联惯导系统误差抑制机理研究24

2.1旋转调制技术的基本原理24

2.1.1 IMU的测量误差24

2.1.2旋转调制技术的基本原理25

2.2旋转调制技术对系统误差抑制的机理27

2.2.1惯导系统的主要误差源27

2.2.2旋转技术对惯性器件常值零偏的抑制27

2.2.3旋转技术对激光陀螺慢变漂移的抑制40

2.2.4旋转技术对惯性器件比例因子误差的抑制47

2.2.5旋转技术对惯性器件安装误差的抑制48

2.2.6旋转技术对初始对准误差的抑制49

2.3旋转调制技术的旋转方案研究50

2.3.1单轴旋转调制方案50

2.3.2双轴旋转转位调制方案52

2.3.3一种改进的二十次序双轴旋转转位调制方案53

2.3.4旋转方案的选择55

2.3.5不可调制误差的处理方法56

2.4本章小结60

第3章 转动机构误差和载体角运动对单轴旋转调制效果的影响分析62

3.1转动机构误差对旋转调制效果的影响62

3.1.1转动机构的主要误差62

3.1.2转动机构测角误差对旋转调制效果的影响63

3.1.3转速稳定性对旋转调制效果的影响66

3.2载体水平角运动对旋转调制效果的影响67

3.2.1载体横摇角运动对旋转调制效果的影响67

3.2.2载体纵摇角运动对旋转调制效果的影响71

3.2.3仿真与实验73

3.3载体航向角运动对旋转调制效果的影响75

3.3.1载体航向角运动对旋转调制效果的影响76

3.3.2载体航向运动隔离研究77

3.3.3一种改进的载体航向运动隔离方法78

3.3.4仿真与结论79

3.4本章小结81

第4章 单轴旋转式惯导系统导航解算方案与误差模型研究83

4.1旋转式惯导系统导航解算方案83

4.1.1直接导航解算方案83

4.1.2间接导航解算方案84

4.1.3两种导航解算方案的比较85

4.2直接导航解算方案误差传播特性86

4.2.1直接导航解算方案的基本解算方程86

4.2.2直接导航解算方案的误差传播特性88

4.3间接导航解算方案的误差传播特性89

4.3.1间接导航解算方案的基本解算方程89

4.3.2间接导航解算方案的误差传播特性90

4.3.3两种导航方案的仿真与实验92

4.4本章小结94

第5章 单轴旋转式惯导系统在线标校方法研究96

5.1单轴旋转式惯导系统标定参数及其对导航结果的影响96

5.1.1 IMU标定参数及标定模型96

5.1.2不同标定参数对导航结果的影响98

5.2旋转式惯导系统可观性分析100

5.2.1静态情形可观性分析102

5.2.2转动情形可观性分析103

5.3基于最小二乘法的在线标校方法107

5.3.1惯导系统误差方程及解析解108

5.3.2基于最小二乘方法估计器件误差112

5.4基于卡尔曼滤波的在线标校方法115

5.4.1惯性导航系统误差方程116

5.4.2仿真与实验120

5.5本章小结139

第6章 单轴旋转式激光陀螺惯导系统实验研究与结果分析140

6.1单轴旋转式激光陀螺惯导系统的组成与实验方案140

6.1.1单轴旋转式激光陀螺惯导系统的组成140

6.1.2单轴旋转式激光陀螺惯导系统的实验方案142

6.2单轴旋转式激光陀螺惯导系统在线标校实验143

6.2.1静态标校实验143

6.2.2摇摆标校实验147

6.2.3船载标校实验149

6.3单轴旋转式激光陀螺惯导系统导航实验151

6.3.1不采用旋转技术时载体静态实验151

6.3.2静态实验152

6.3.3摇摆实验156

6.3.4车载实验157

6.3.5船载实验158

6.4本章小结160

第7章 总结与展望161

7.1内容总结161

7.2进一步的研究工作163

参考文献166