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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
随着光学传感器技术的发展，光学陀螺以其启动快、耐冲击、动态范围宽等优点，已经成为捷联惯性导航系统的首选陀螺仪，广泛应用于各种军民领域。特别是在导弹武器系统中，光学陀螺捷联惯导系统正逐渐取代平台惯导系统。众所周知，弹道导弹命中精度除受惯导平台漂移影响外，还在很大程度上取决于其初始对准的精度，对于陆基机动发射纯惯性制导的弹道导弹而言尤其如此，因此对其弹上光学陀螺捷联惯导系统性能要求更高，需要研究相应的系统技术以确保武器系统的攻击能力。论文以陆基车载机动发射弹体的光学陀螺捷联惯导系统为对象，研究了光学陀螺随机漂移噪声滤波、动基座初始对准、捷联惯组系统自标定等多项关键技术，并通过系统仿真验证了上述关键技术的突破对提高系统导航性能的有益贡献。论文的主要研究工作和创新点如下：1) 针对光学陀螺 分形噪声的滤波难点，提出利用自适应BayesShrink阈值来改进小波模极大值搜索过程，并采用分段三次样条插值算法重构小波系数，形成一种基于自适应阈值估计的小波模极大值去噪方法。其自适应阈值是基于光学陀螺分形噪声和白噪声共存且互相独立的假设前提，通过拟合样本自相关函数法间接估计得到。实测数据处理结果表明，该方法较自适应BayesShrink阈值滤波方法对去除陀螺高频噪声项更准确有效。2) 为了准确抑制光学陀螺低频慢漂移过程，首先提出采用长相关分形噪声来描述该漂移，然后研究了其长相关时间序列模型，进一步提出通过分数阶差分方法将该长相关分形噪声转化为分数白噪声，叠加到原测量白噪声中形成广义白噪声，最后通过基于自适应阈值估计的小波模极大值去噪方法去除。实测数据处理结果表明本方法能够准确地抑制光学陀螺低频慢漂移。3) 动基座初始对准技术是保证外场弹体快速机动及精确导航的关键技术之一。针对车载机动弹体的捷联惯导系统初始失准角范围宽以及外场强干扰题目，首先研究了基于旋转矢量误差模型的初始对准方法。该方法采用非线性旋转矢量误差来建立系统初始对准模型，并分别采用扩展卡尔曼滤波和简化的采样卡尔曼滤波方法进行滤波估计对比，得到适合弹体机动条件下的捷联惯导初始对准方法。再针对弹体机动过程中的角振动干扰题目，提出利用圆锥运动来模拟路况，以考验系统对准过程的抗干扰能力。结果表明，经过三子样圆锥误差补偿后，系统对准结果满足要求。4) 为了满足车载机动弹体光学陀螺捷联惯组误差参数自标定需求，抓住其主要误差参数，提出了基于两级滤波估计结构的系统自标定方法。该方法先通过非线性粗对准快速将系统初始失准角调整到小失准角范围，再切换到线性误差模型，进行惯组误差参数精确估计。结果表明除了大失准角下方位陀螺零偏误差估计精度略低外，其余估计精度基本满足要求；标定时间能够控制在要求的时间内。5) 为了验证前述各项关键技术和技术难点的研究成果，建立了基本型光学陀螺捷联惯导系统仿真平台，分别按“Z”形路线和闭合路线进行30min捷联惯性导航。结果表明：“Z”形路线下俯仰、横滚及方位误差角分别小于0.001°、0.002°、0.01°；闭合路线下俯仰、横滚及方位误差角分别小于0.001°、0.002°、0.02°；“Z”形路线下的东向位置误差小于30m，北向位置误差小于4m；闭合路线下的东向位置误差小于30m，北向位置误差也小于30m。综上，论文的研究成果为提高陆基机动弹体的快速反应能力，以及弹上光学陀螺捷联惯导系统导航精度提供了多项关键技术支撑。 |
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发表于 2022-8-10 09:16:26
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