随着惯性导航技术在海、陆、空、天等领域的应用和推广,系统导航精度的提高始终是科研人员永恒不变的研究热点。惯性组件作为导航系统的核心部件,其测量性能的优劣直接影响最终的导航精度。捷联惯性组件自标定系统主要功能是借助于双轴旋转转台为捷联惯性组件提供转位,不同位置上利用惯性组件敏感特定输入,系统通过一次通电来完成惯性组件转位及误差参数辨识。本文从捷联惯性组件自标定技术出发,分别对双轴转台控制系统和惯性组件自标定技术进行了研究,最后完成了捷联惯组自标定系统的验证,具体的实现上包括如下几个方面:(1)文中简要介绍了捷联惯性导航系统发展,在研究惯性组件自标定技术的基础上系统地分析了捷联惯性组件自标定系统,主要从双轴标定转台控制系统设计和捷联惯性组件标定方案两个方面进行论述,并对捷联惯性组件自标定误差和标定时间进行了分析。(2)作为捷联惯性组件自标定系统不可或缺的组成部分—双轴旋转转台,其控制性能的好坏直接影响惯性组件的标定精度。文中依托双轴转台相关控制理论提出了转台控制方案,建立了控制系统模型,并对控制系统性能进行分析的同时对控制系统控制算法进行了研究。考虑到转台设计时实际情况,文中还对转台摩擦力矩进行了研究,并通过反演控制器设计对补偿摩擦力矩进行补偿。(3)针对标定方案和捷联惯性组件标定原理,文中主要分析了惯性组件静态误差模型,并重点研究了捷联惯性组件标定转位机械编排及不同位置上惯性组件理想输入。此外,处于惯性组件输出数据处理的需要,文中对数据进行了频谱分析,对几种不同的数据滤波技术进行了研究。最后,借助于惯性组件静态误差模型和标定转位机械编排,分别用误差参数辨识法和最小二乘法对欲求的误差参数进行了推导,并最终完了惯性组件误差参数的辨识。(4)首先对设计的转台控制系统进行了仿真验证,并借助于惯性器件的误差模型构建离散时不变系统,利用系统可观测性及可观测度分析,对惯性组件自标定方案进行了理论验证;其次,对设计的自标定方案进行了试验验证,分别利用误差参数辨识法和最小二乘法完成了惯性组件误差参数的求解,并提出了惯性组件误差参数精度验证方案;最后,对惯性组件自标定结果进行分析对比的同时对自标定性能和精度进行了验证,并对标定误差和系统标定时间进行了定量分析,最终得出了结论。