张小娜论文完整版.doc

代 号分类号学 号密 级 10701 TP273 公开 0532121444 题(中、英文) 目经济型捷联航姿系统关键技术研究 Research on the Key Technologies of Economic Strapdown Attitude Heading Reference System 作者姓名张小娜指导教师姓名、职务马伯渊教授学科门类工学提交论文日期二○○八年一月学科、专业控制理论与控制工程西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。本人签名: 日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定) 本学位论文属于保密,在年解密后适用本授权书。本人签名: 日期导师签名: 日期摘要本文对微机械陀螺/ 微机械加速度计/ 电子罗盘/ GPS 的经济型组合捷联航姿系统的关键技术及工程实现问题进行了深入研究和必要的工程实验,为该项技术的推广应用奠定了基础。传感器误差是影响姿态解算精度的主要因素。因此本文对传感器的误差进行分析和补偿,并对传感器的数据进行处理。重点研究了微机械陀螺的随机漂移误差建模方法,将小波分析理论引入到微机械陀螺的随机漂移建模中,提高了建模精度。从工程实用的角度出发,对现有捷联姿态算法进行分析和比较,得出四阶龙格库塔法更适合实际应用的结论。由于微机械陀螺长时间运行后存在较大的积累误差,本文采用基于 Kalma n 滤波器的多传感器信息融合技术来修正该误差,并给出了 Kalman 滤波算法和四阶龙格库塔算法组合校正陀螺漂移误差的定姿算法。建立了组合航姿系统的试验系统,并通过对该系统的静、动态试验,验证了算法的可行性和有效性。关键词:捷联航姿系统四元数卡尔曼滤波等效旋转矢量 Abstract The key technologies and engineering implementation problems of the economic integrated strapdown attitude heading reference system which is based on micro-machined gyroscope, micro-machined accelerometer, GPS and pass are further discussed in this paper, and necessary engineering experiments are carried out, which lays a foundation for the widely using of the technology. Sensor errors are the main factors which have influence on attitude algorithm accuracy. So the analysis pensation to sensor error, as well as the sensor data processing are done in this paper. The modeling method of micro-machined gyroscope random drift error is mainly studied, and wavelet analysis theory is introduced into the micro-machined gyroscope random drift modeling , which increases the modeling accuracy. From the view of engineering utility, through the analysis parison of the existing strapdown atti