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随着国民经济建设与国防建设的发展,惯性导航的应用日益广泛。惯导系统的初始对准是影响系统使用性能的关键技术之一,对准的精度与速度直接关系到惯性系统的精度与启动特性。本文《捷联惯导系统动基座初始对准研究与仿真》,较为系统和全面的研究了捷联式惯导系统动基座的初始对准,并对卡尔曼滤波在初始对准中的应用,系统可观测性和可观测度的分析方法和仿真进行了较深入的研究。论文的主要工作如下: .捷联惯导系统的研究:首先概要介绍了惯导系统的相关知识,阐述了捷联惯导系统的优点;分析了初始对准姿态确定的几种坐标系,为建模定义了坐标系选择和姿态矩阵;详细研究了捷联惯导系统的初始对准原理,推导并给出了捷联惯导系统动基座初始对准的误差方程,并分析了误差特性以及惯性仪表误差对系统误差的影响; .捷联惯导系统可观测性和可观测度分析方法的研究:在设计卡尔曼滤波器之前,通常先进行系统的可观测性分析,确定卡尔曼滤波器的滤波收敛性。本文对捷联式惯导系统动基座初始对准这种时变系统,研究和分析了PWCS(分段线性定常系统)方法来判断系统的可观测性,奇异值分解的分析方法判断系统各状态的可观测度,并通过大量的仿真实验,验证了这两种方法,得出了一些重要信息。 .卡尔曼滤波技术在捷联惯导系统初始对准中的应用与仿真:由于卡尔曼滤波技术的优点,本文采用卡尔曼滤波进行捷联惯导系统动基座的初始对准。首先介绍了卡尔曼滤波理论及相关技术,建立了系统卡尔曼滤波的状态方程和观测方程;首先采用速度误差作为观测值,详尽的研究了系统机动特性对可观测性和可观测度的影响,并做了大量仿真实验:通过对滤波原理的分析研究了影响的原因;分别选用加速度计输出误差和转台输出姿态角误差作为外部观测值,推导建立它们的观测模型,并通过仿真证明了分析结论的正确性。 本文对捷联惯导系统动基座初始对准进行了研究,对卡尔曼滤波技术在动基座初始对准中的研究与应用具有一定的参考意义。