北航惯性导航综合实验五实验报告.doc

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惯性导航技术综合实验
实验五 惯性基组合导航及应用技术实验
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惯性/卫星组合导航系统车载实验
实验目的
①掌握捷联惯导/GPS组合导航系统的构成和根本工作原理；
②掌握采用卡尔曼滤波方法进展捷联惯导/GPS组合的根本原理；
③掌握捷联惯导 /GPS组合导航系统静态性能；
④掌握动态情况下捷联惯导 /GPS组合导航系统的性能。
二、实验内容
①复习卡尔曼滤波的根本原理〔参考"卡尔曼滤波与组合导航原理"第二、五章〕；
②复习捷联惯导/GPS组合导航系统的根本工作原理〔参考以光衢编著的"惯性导航原理"第七章〕；
三、实验系统组成
①捷联惯导/GPS组合导航实验系统一套；
②监控计算机一台。
③差分
GPS接收机一套；
④实验车一辆；
⑤车载XX石平台；
⑥车载电源系统。
四、实验内容
1〕 实验准备
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① 将IMU紧固在车载XX石减振平台上，确认IMU的安装基准面紧靠实验平台；
② 将IMU与导航计算机、导航计算机与车载电源、导航计算机与监控计算机、GPS接收机与导航计算机、GPS天线与GPS接收机、GPS接收机与GPS电池之间的连接线正确连接；
③ 翻开GPS接收机电源，确认可以接收到4颗以上卫星；
④ 翻开电源，启动实验系统。
2〕 捷联惯导/GPS组合导航实验
① 进入捷联惯导初始对准状态，记录IMU的原始输出，注意5分钟内严禁移动实验车和IMU；
② 实验系统经过5分钟初始对准之后，进入导航状态；
③ 移动实验车，按设计实验路线行驶；
④ 利用监控计算机中的导航软件进展导航解算，并显示导航结果。
实验结果及分析
理论推导捷联惯导短时段〔1分钟〕位置误差，并用1分钟惯导实验数据验证。
1、一分钟惯导位置误差理论推导：
短时段内〔t<5min〕，忽略地球自转，运动轨迹近似为平面，此时的位置误差分析可简化为：
加速度计零偏引起的位置误差：m
失准角引起的误差：m
陀螺漂移引起的误差：m
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可得1min后的位置误差值
2、一分钟惯导实验数据验证结果：
〔1〕纯惯导解算1min的位置及位置误差图