一、过载振动复合环境下平台惯导系统仿真分析（论文文献综述）
袁林中[1]（2021）在《滚转飞行器旋转隔离装置机电系统设计及解旋性能研究》文中指出本文的滚转飞行器主要是围绕课题项目旋转制导弹药进行研究的。旋转制导弹药的姿态参数测量一直是旋转制导的研究重点,它是评定旋转制导综合性能和提高制导精度的重要依据。面对旋转制导弹药及其内部零部件小型化、制导精密化的高要求,突破惯性测量系统小型化和精密化的技术瓶颈成为关键。目前,IMU（Inertial Measurement Unit）惯性测量系统中的小体积陀螺仪关键器件处于国产量程小、精度较低、高端进口受阻的状态,而采用国产陀螺仪进行自旋飞行器的转速测量,还存在转速测量量程不够、测量参数误差大等问题,影响制导精度。因此,设计一种具有解旋功能的隔离装置来降低自旋对IMU惯性测量系统测量精度的影响,对于提高飞行姿态等相关参数的测量精度具有十分重要的意义。针对上述问题,本文设计了一种可隔离弹体自旋轴、用于安装惯性测量系统的旋转隔离装置,使弹药弹体旋转时IMU惯性测量系统跟随飞行器绕旋转轴线同步反转,以消除IMU惯性测量系统绕弹体轴线的对地旋转（称为解旋）。研究的主要内容如下:1、根据设计要求,对旋转隔离装置机电系统进行了稳态设计和动态设计,确定了执行元件等主要元件的选型,建立了机电系统的数学模型,设计了控制系统校正器。2、采用了设计的模糊PID控制器和数学模型,通过模块化设计思路搭建了无刷电机模块、PWM逻辑输出模块,电压逆变器模块、速度控制模块等关键子模块,通过Simulink仿真模型验证了机电系统的动态性能和稳态性能,表明旋转隔离装置机电控制系统的鲁棒性强、动态特性良好。3、基于上述理论分析和空间受限等设计要求,设计了旋转隔离装置机械模块和机电控制系统,机电控制系统主要包括硬件设计和软件设计。硬件设计中包括主控制板硬件电路设计、电源电路设计、驱动电路设计、电流采样电路、编码器接口电路等硬件电路模块,软件设计主要包括主程序、中断子程序和模糊PID子程序等软件模块。4、为研究旋转隔离装置机电系统的解旋性能,设计了试验平台的机械部分和控制系统。经试验参数调试,在空载和负载两种情况下进行解旋性能试验研究,采集了转速稳态阶段和变速阶段的数据,试验表明:机电系统的转速控制精度和系统响应速度均符合旋转隔离装置设计要求,解旋效果好。
米静[2]（2021）在《弹载捷联惯性导航系统冗余技术研究》文中研究指明精确制导弹药可以大大提升火力打击的精度和效率,成为了目前战场上重要的打击手段之一,也成为了各国军方兵器装备发展的方向。制导弹药实现精确打击的关键在于如何精确地获取弹体的实时运动信息。捷联惯性导航系统由于具有独立自主、短时精度高、不受外界干扰等特点,被广泛应用于常规火炮弹药的制导化改造领域。目前,对于惯性器件而言,弹载环境下的惯性测量主要存在如下两个问题:一是在高过载环境下,惯性器件/组件/系统可靠性急剧下降;二是在高速旋转条件下,弹载陀螺仪的量程与精度相矛盾。为了解决上述两个问题,本文设计了一种基于弹载环境下的高精度、高可靠性的冗余式捷联惯性导航系统。首先,本文对冗余传感器的配置展开了分析。在冗余式惯性导航系统中,导航系统的导航性能和可靠性随冗余传感器数目的增加而提高。但是,当器件过多时,系统的集成难度将会大大增加,而且成本也会显着提高。因此,本文定义了一种与系统可靠性相关的性能指标,用来定量描述冗余传感器数目和惯性导航系统可靠性之间的关系。通过对可靠性性能指标的分析和计算,得到了能够使系统可靠性和经济性最优时的传感器数量。在确定传感器数量的基础上,通过对冗余传感器的配置方案进行研究,从而得到了能够同时使导航系统的导航性能和故障检测与隔离性能（FPI）达到最优的冗余传感器配置方案。理论推导和仿真实验的结果表明,六惯性传感器的正十二面体配置为最优配置方案。其次,本文对冗余传感器的数据融合方法展开了研究。通过数据融合算法将冗余传感器测得的数据进行最优融合,以达到提升冗余惯性导航系统精度的目的。具体原理如下:将冗余传感器的输出矢量向配置矩阵的左零空间上进行投影,以得到融合算法的冗余观测,通过对冗余观测的最优估计即可实现各传感器性能的最大化利用。此外,为了解决在弹载环境下标准卡尔曼滤波算法的系统噪声特性参数未知和量测噪声不满足高斯分布而导致滤波性能急剧下降的问题,本文提出了一种增强型自适应最优融合算法。该算法将渐消因子引入了协方差矩阵的预测过程中,提高了对状态突变的应对能力,在一定程度上抑制了滤波器随时间的发散,并提高了滤波算法的精度;通过将自适应滤波算法与Huber广义最大似然估计方法进行结合,解决了因非高斯量测噪声引起滤波模型失真的问题。最后,通过模拟弹丸在飞行过程中的运动状态,将增强型自适应最优融合算法与基于标准卡尔曼滤波的最优融合算法、自适应最优融合算法进行仿真分析。结果表明当惯性传感器量测噪声满足非高斯分布时,增强型自适应最优融合算法能有效提高冗余传感器输出数据的融合精度。
高丽珍[3]（2021）在《基于地磁/MEMS陀螺信息融合的旋转弹药姿态估计技术》文中进行了进一步梳理论文以旋转弹药用地磁/MEMS陀螺组合姿态实时测量需求为牵引,围绕弹载传感信息的准确获取和高效融合问题,开展了旋转弹药外弹道运动模型构建、弹载地磁/MEMS陀螺信息模型建立及弹载应用简化、弹载地磁/MEMS陀螺输出模型参数快速标定与补偿、基于地磁/MEMS陀螺/弹道特征信息融合的弹体姿态估计及相应的试验验证等方面的研究工作。论文主要创新成果如下:（1）针对弹载地磁/MEMS陀螺测量信息中误差因素众多、建模复杂的难题,从传感器输入输出特性角度建立了弹载地磁综合磁测信息数学模型,并提出了基于椭球拟合和三位置组合的两步法现场快速标定方法。弹载地磁场信息综合磁测信息数学模型将地磁场测量中的30个标定参数简化为12个等效误差模型参数,参数的物理概念清晰、明确。基于椭球拟合和三位置组合的两步法现场快速标定方法根据矩阵正交化分解理论将地磁信息参数输出模型参数估计分解为:标准正交化过程和对准误差坐标正交旋转过程。标准正交化过程采用椭球拟合方法实现磁测信息的正交化、标准化及偏置参数估计;对准误差坐标正交旋转过程采用基于三位置磁测数据进行正交坐标系旋转欧拉角参数估计。仿真试验表明:该标定方法具有不需要现场标定基准设备、现场操作简单、误差参数标定精度高、弹载补偿算法计算实时性好的优点,便于弹载地磁场模型参数的现场标定与实时补偿,为外弹道飞行中弹体姿态的实时估计提供准确的地磁场测量数据。（2）针对发射过载造成弹载MEMS陀螺传感特性退化问题,从性能退化机理出发,分析了影响弹载MEMS陀螺测量精度的主要误差输入输出表现形式,建立了性能退化陀螺的等效线性模型,并提出了基于地磁信息哥氏效应模型的递推最小二乘参数估计方法。该方法在外弹道初始段陀螺性能退化稳定后,利用地磁信息和弹体角速率间的哥氏效应,可以快速在线实时估计弹载MEMS陀螺灵敏度和零偏等6个性能退化参数,具有模型参数估计精度高、无需高精度标定设备、在线实时估计等优点,解决外弹道初始段弹载MEMS陀螺退化参数的在线实时标定难题,为外弹道飞行中的实时弹体姿态估计提供准确的弹体角速率测量数据。（3）针对旋转弹药全姿态实时准确测量瓶颈技术,提出了基于地磁/MEMS陀螺/弹道特性信息的序贯自适应EKF全姿态估计算法。该算法以旋转弹体运动模型为状态方程、地磁/陀螺敏感信息为观测量建立了姿态运动状态模型,采用序贯滤波和量测噪声自适应算法对弹载EKF滤波算法进行算法的实时性和自适应估计优化。仿真试验表明:该滤波算法充分利用地磁测姿误差不累积、陀螺测姿短时精度高、旋转弹外弹道姿态连续平滑的特点,可以实时估计弹体的姿态角、角速度、角加速度等信息,具有实时性好、估计精度高、可实时跟踪弹体机动姿态变化的优点,为外弹道飞行中的实时弹体姿态估计提供了新方法和解决方案。研究成果可应用于常规弹药制导化改造和新型智能弹药研制,加快我国精确武器的研发进程。还可推广应用于无人机、小型潜器、微纳卫星等小型载体的姿态信息测量领域。
马磊[4]（2021）在《液压主动悬架的车身平稳和车辆平顺性研究》文中研究指明应急救援车辆作为陆地救援设备,经常行驶在凹凸不平的非结构化路面上,传统的被动悬架已无法满足应急救援车辆的机动性、平顺性、安全性和操纵稳定性需求。而主动悬架系统可以通过控制器的实时控制,实现调整车身姿态和减小振动幅度等功能,可显着提高应急救援车辆的行驶平顺性、通过性和操纵稳定性。本文结合国家重点研发项目“高机动应急救援车辆（含消防车辆）专用底盘及悬挂关键技术研究”（项目编号:2016FYC0802902）,考虑悬架系统中刚度阻尼的非线性特点、车体运动耦合因素,以提升车身平稳及行驶平顺性为目标,研究非线性整车液压主动悬架的控制方法。全文主要工作如下:（1）建立液压主动悬架系统模型。以二轴原型车为研究对象,依次建立非线性二自由度和七自由度悬架系统动力学模型。为研究电液伺服控制和主动悬架控制算法,分别建立液压执行器的阀控非对称缸模型和四轮相关路面输入模型。（2）设计主动悬架系统的线性反馈控制器。将悬架的升沉、俯仰和侧倾动力学方程概括为二阶非线性系统,分别设计线性反馈控制器,求解控制力矩。利用扩张状态观测器估计二阶系统中的路面扰动、运动力矩耦合因素,得到控制器反馈变量。控制器参数采用遗传算法整定,保证满足悬架行程约束和轮胎接地约束。控制力矩解耦后,经过各作动器的电液伺服控制器,调节车辆姿态。（3）搭建Simscape物理模型并进行液压主动悬架系统仿真分析。对比Simscape与状态空间模型,仿真效果表明两者具有一致性。在Simscape模型中验证电液伺服控制的力跟踪性能,并进行整车线性反馈控制主动悬架系统的仿真,结果表明,参数优化后的控制器能满足给定约束条件,提高液压主动悬架系统的性能,使车辆具有良好的车身平稳和行驶平顺性。（4）进行二轴原型车试验。对电控系统的参数进行调节和标定,设计试验上位机VB程序,在双边桥上进行主动悬架路面试验。结果表明,对比被动悬架,线性反馈控制液压主动悬架在质心垂向加速度、俯仰角加速度和侧倾角加速度均方根上分别降低了22.69%、24.23%和18.84%,俯仰角和侧倾角的均方根值、峰值均有显着减小。
刘庆博[5]（2021）在《平台惯导系统的误差测试与标定方法研究》文中研究表明平台惯导系统具有精度高、稳定性好、对核辐射等外界干扰因素不敏感的优点,广泛应用在长航时高精度的系统中,特别是在战略导弹中。为提升战略导弹命中的精度,就必须要提高平台惯导系统的精度。目前,相关科研人员主要从两个方面来提升惯导系统的精度,一是采用先进材料与热处理技术,并改进零部件的加工、制造与整体装配工艺,二是提升惯导系统的标定精度并采取必要的补偿措施。在惯性仪表的制造工艺的研究,需要考虑温、湿度等环境因素以及其他许多未知因素,往往需要投入大量的时间和精力,因此通过提升仪表的制造工艺来提高仪表的精度已经达到瓶颈期,精度提高的效果受到了一定的限制。近些年,利用高精度的惯导测试设备并配以先进的测试方法来标定惯性仪表及惯导系统的误差,最终对其进行补偿,被证明一种有效提高平台惯导系统精度的方法。本文以平台惯导系统以及系统中所使用的惯性仪表——石英加速度计和液浮陀螺仪为研究对象,研究和分析所使用的惯导测试设备的误差源,结合惯性仪表的误差模型,建立惯性仪表和平台惯导系统在测试设备上准确完整的标定模型,设计可以有效消除或者抑制设备误差的测试与标定方法。首先,研究了石英加速度计高阶误差模型系数在精密离心机上标定的误差补偿抑制技术。为了消除精密离心机动、静态误差源对标定精度的影响,考虑离心机误差后,建立了9个坐标系,并通过齐次变换传递运动参数和误差,得到了作用在石英加速度计三个轴上的精确比力输入。设计了3种安装方式下12个位置的测试方案,基于石英加速度计的误差模型和精确计算的加速度计输入比力,推导了石英加速度计的指示输出,建立了石英加速度计的能够抑制补偿精密离心机误差的标定模型。最后,采用最小二乘法精确辨识和标定了石英加速度计的所有高阶误差模型系数。在标定方法中,将精密离心机的动态误差引入观测向量,将静态误差引入待辨识的系数向量,自动消除了离心机静态误差,抑制了动态误差对标定结果的影响。误差分析表明提出方法可以有效提高石英加速度计高阶误差模型系数的标定精度。其次,研究了液浮陀螺仪在双轴转台上的测试与标定方法。将双轴转台的设备误差,液浮陀螺仪的安装误差以及液浮陀螺仪自身的静态误差建立在陀螺仪的标定模型中,在1g重力场中分别建立了16位置和20位置陀螺仪的输入输出模型。采用误差分离技术与最小二乘法来标定液浮陀螺仪的误差模型系数。与传统的8位置标定方法相比,本文所提出的两种多位置标定方法可以自动规避双轴转台误差,也可消除不易测量的陀螺仪安装误差对标定结果的影响,提高了液浮陀螺仪的标定精度。最后对提出的多位置标定方法进行误差分析,误差分析表明液浮陀螺仪的误差模型系数具有较高的标定精度,验证了方法的有效性。研究了液浮陀螺仪静态误差模型系数中二次项系数的测试与标定方法,提出了基于线振动台的振动周期整数倍的测试方法来标定液浮陀螺仪的二次项系数。在充分考虑线振动台的寄生转动和垂直度误差,测试时产生的角振动以及陀螺仪的安装误差的基础上,设计了六位置法来标定陀螺仪二次项系数的标定方案。该方法抑制了线振动台的寄生转动、测试时产生的微小角振动以及陀螺仪的安装误差对标定精度的影响,提高了液浮陀螺仪在线振动台上测试的精度。误差分析表明该方法能够准确的标定出陀螺仪的二次项误差模型系数,具有一定的工程实用价值。最后,研究了平台惯导系统误差模型系数在带有反转平台精密离心机上的测试与标定方法。首先分析了精密离心机的误差源,结合平台惯导系统中所用惯性仪表（液浮陀螺仪和石英加速度计）的误差模型,推导了平台惯导系统在离心机上的标定模型方程,即系统的状态方程和观测方程,该模型以平台惯导系统的欧拉角、惯性仪表的误差模型系数、仪表的安装误差并特别考虑了离心机设备误差作为系统的状态量,以加速度计的输出和平台的欧拉角作为整个系统的观测量。然后为了降低一次性辨识所有系数的复杂性,设计了平台惯导系统在离心机上多位置的组合标定方案,并进行相应的仿真分析,采用非线性卡尔曼滤波辨识和估计了液浮陀螺仪和石英加速度计的误差模型系数,分析了离心机设备误差对误差模型系数标定结果的影响,验证了所提出方法可以有效消除离心机设备误差对标定结果的影响,从而提高了平台惯导系统的标定精度,特别是高阶误差项。同时,分析了精密离心机的半径误差和主轴与反转平台的转速误差对标定结果的影响,验证了补偿半径误差和将转速误差控制在一定精度范围的必要性。
倪利伟[6]（2020）在《基于串联式慢主动悬架的轮腿式车辆姿态控制研究》文中研究指明车辆在非结构地形行驶时,姿态会不可避免的发生变化,甚至会导致重心严重偏移、驱动力丧失、侧翻等问题。悬架系统作为车辆的重要组成部分,其性能好坏直接影响整车性能,主动悬架由于可以对车身姿态变化进行抑制,在改善乘坐舒适性以及车辆操控性方面具有较大优势。慢主动悬架作为主动悬架的一种,在性能上接近全带宽主动悬架,而且在成本与能耗方面更具优势,因此受到人们的关注。慢主动悬架经过几十年的研究取得了很多实质性的成果,但也存在一些问题。首先,目前的慢主动悬架主要指混联式的慢主动悬架,由于阻尼器行程的限制,其在处理由非结构地形引起的车身姿态控制方面存在一定的局限性,而串联式慢主动悬架则相对具有更大的伸缩行程,在进行大幅度姿态控制时存在一定优势。其次,针对串联式慢主动悬架的研究偏少,相关方面的运动学/动力学建模、模型降维、参数不确定性分析等需要做进一步的研究。最后,目前的慢主动悬架基本为面向轮式车辆设计,轮式车辆由于底盘结构的限制,导致其在非结构地形的姿态控制能力以及越障能力受限。基于上述的分析,本文提出了一款具有串联式慢主动悬架结构的新型四轮腿车辆（Four Wheel-Legged Vehicle,FWLV）,并以理论研究、模型搭建、算法优化、控制器设计为基础开展了如下研究。（1）实验样车的提出。针对主动悬架实验样车不易获取的问题,基于电动伺服作动器设计了一款具有自主知识产权的实验样车。首先描述了串联式慢主动悬架以及轮腿结构的设计理念,其次对作动器、整车姿态以及驱动系统的控制原理进行阐述,最后对整车结构强度进行校核,样车的搭建为后文的姿态控制实验提供了有力的平台。（2）串联式慢主动悬架的逆运动学控制。运动学控制虽然会忽略掉悬架系统的一些特性,但是其在处理由非结构地形引起的特种车辆（资源勘探车、月球车、火星车以及植保机械等）车身姿态变化方面具有一定的应用与优势。为了搭建整车逆运动学控制模型,首先将FWLV看作是由4条轮腿组成的并联机构,其次基于D-H坐标变换、齐次微分变换以及执行器模型推导出整车速度雅可比矩阵与逆运动学姿态控制模型,最后通过设计控制器围绕仿真与实验对所提模型与算法的有效性进行验证。（3）串联式慢主动悬架动力学模型搭建及参数不确定性分析。首先分析了搭建串联式慢主动悬架动力学模型以及系统状态方程时存在的难点,其次通过矩阵增广、模型等效以及引入二阶低通滤波器成功搭建了其11自由度动力学模型以及具有30个状态变量的系统状态方程,并通过提出的执行器模型、地形估计模型与LQR控制器对模型的有效性进行了初步验证,最后通过设计具有抗抖功能的滑模控制器对系统引入的参数不确定性进行时域与频域分析,仿真与实验结果的一致性验证了所提控制策略的有效性。（4）串联式慢主动悬架系统的模型降维。为了避免由于模型自由度高导致的控制器维数过高,以及由此引起的控制器过载问题,首先基于改进的天棚阻尼思想成功将串联式慢主动悬架的模型自由度由11个降为7个,系统状态变量也由30个降为14个,其次根据低自由度模型设计了低维控制器,最后将设计的低维控制器导入某款量产化的VCU,验证了所提降维思想与降维模型的可行性与有效性。
夏刚[7]（2020）在《惯导平台系统研究进展与发展趋势思考》文中研究表明现代军事应用中,远程导弹武器主要功能是精确打击关键军事目标,制导精度成为其首要性能指标。当前,国内外远程武器采用的主流惯性器件为惯导平台系统,平台框架在发射前可控制台体旋转实现自对准、自标定等功能。在导弹飞行过程中,平台控制台体稳定于惯性空间,通过隔离角运动提高惯性仪表使用精度,因而成为远程制导系统的首选惯性器件。我国惯导平台系统技术从20世纪60年代起步至今,先后经历了滚珠轴承平台、气浮陀螺平台、动调陀螺平台、静压液浮平台以及三浮平台系统的发展历程。目前,在研新型远程导弹制导系统主要采用基于三浮陀螺及陀螺加速度计的三浮平台系统,其关键技术包括亚微米精度特种材料加工与装配技术、抗高过载环境高可靠三浮惯性仪表技术、惯性/天文复合制导技术以及惯导平台自对准与自标定技术。近年来,以光学陀螺、半球谐振陀螺等为代表的新型惯性仪表的工程应用精度逐步提升。以平台稳定控制技术为基础,构建基于新型固态陀螺的惯导平台体系架构,将会推动我国远程武器性能跨越式发展。通过分析光纤陀螺、半球谐振陀螺等新型惯性仪表的技术优势以及新一代制导系统小型化、数字化、智能化等性能需求,对我国远程制导用惯导平台技术发展提出了几点建议。
陈金华[8]（2020）在《滚转飞行器旋转隔离装置设计及其静动力学研究》文中认为随着信息化时代的到来,精确制导武器在战争中发挥着不可忽视的作用。为将提高大量炮弹的精确打击率,需要将炮弹制导化。弹药姿态信息的实时准确获取又是炮弹制导化的核心关键技术,目前我军现役炮弹和火箭弹等旋转弹仍未实现全程、自主、高精度的姿态测量,主要是由于现有弹载姿态测量系统无法适应旋转弹的高转速、高过载以及小体积等特殊的应用环境。因此,提高弹载姿态测量系统的测量精度和抗高过载能力意义重大。针对上述问题,本文设计了一种新型旋转隔离装置,将惯性传感器置于“隔离区”,使其不受弹体高转速的影响,从而提高惯性导航系统的导航精度与姿态解算精度。建立了旋转隔离装置的动力学模型,计算了炮弹发射时刻装置将受到的两类过载工况,并对装置抗高过载能力进行了静动力学研究。由于装置实弹搭载试验条件苛刻,一经试验便不可再利用,试验成本较高,本文先通过软件模拟仿真对装置进行设计及优化。通过有限元静力学分析研究了装置在静态下的抗高过载能力,通过模态分析研究了装置关键零部件前六阶固有频率及其振型以及是否会有共振的情况产生,通过有限元瞬态动力学仿真研究了轴承在整个发射动态历程下的应力情况,得到了轴承各部件在整个发射历程下的应力变化情况。由于装置应用于特殊应用环境中,因此对装置的质量和体积应当采用高标准的要求并尽量对其优化,通过拓扑优化分析对装置进行轻量化设计,并对拓扑优化后装置的强度和刚度进行了验证。最终结果表明,旋转隔离装置的结构强度和刚度满足要求,前六阶固有频率较高,不会与弹体其他部件产生共振,优化后装置减重效果明显,且强度和刚度均满足使用要求。
石春凤[9]（2020）在《惯性/天文组合导航关键算法研究》文中提出捷联惯性/天文组合导航是以捷联惯性导航系统作为参考系统,以天文导航的天体测量信息作为辅助,以获取高精度导航定位参数的,高自主性、高可靠性导航系统,是卫星、深空探测器、弹道导弹等新一代飞行器的首选导航系统。为实现高精度导航定位,减小系统运行过程中的各项误差、优化信息融合算法是必不可少的过程。在此背景下,本文对主动段惯性器件误差开展了分析与研究,并对捷联惯性/天文导航关键算法进行了优化,设计完成了可有效估计加速度计偏置的SINS/RF-CNS组合导航系统,从而为惯性/天文组合导航在空天环境下的工程应用提供理论参考。本文首先从捷联惯导系统与基于恒星敏感器的天文导航系统出发,讨论了其基本工作原理与解算方式,以发射点惯性系为导航坐标系,分析了组合导航系统模式,建立了捷联惯性/天文组合导航状态模型等。针对主动段的高动态环境,任一误差源的变动都会极大的影响导航精度,传统的误差模型不能完全反映其误差情况。本文通过对弹体受力与环境变化的复杂情况分析,考虑传感器误差、安装误差、标度因数误差、杆臂误差及二次项误差、圆锥运动与线振动等因素,建立了一种针对主动段高动态环境下惯性器件的多源误差模型。通过构建多源误差仿真实验分析平台进行了仿真实验,分析了多源误差在系统误差中的占比,以及不同误差源在系统中的耦合情况,讨论了不同误差源对弹体横向漂移与纵向漂移的影响。传统的基于姿态的SINS/CNS组合导航系统只能有效估计陀螺仪漂移,而对于加速度计偏置无能为力,从而影响系统最终定位精度。本文基于星光折射间接敏感地平方式,提出了一种改进的SINS/RF-CNS组合导航方式。首先通过三角形算法,实现了连续的星图模拟与星图匹配识别;其次推导了折射视高度与导弹位置的关系,再辅助以弹体飞行的运动学约束,建立了新的组合导航非线性模型;研究了对应的观测噪声模型,实现对应的量测噪声更新,通过实验分析了折射光线的折射高度、折射角误差等对量测信息的影响,以提高系统位置定位精度与系统鲁棒性。由于工程实验条件的限制,搭建了系统的实验仿真平台,以导弹为载体建立了仿真模型并完成了组合导航仿真实验,对比分析了不同初始失准角误差条件下,传统组合导航方式与基于EKF、UKF算法的SINS/RFCNS组合导航方式分别达到的系统定位效果。实验结果证实,所提出的SINS/RF-CNS组合导航方式对于估计加速度计偏置、提高位置定位精度有明显效果,三轴位置误差相较于传统方式分别提高了84.27%、89.53%与85.02%。
崔荣俊[10]（2020）在《基于光纤陀螺的无人机航姿设计与实现》文中研究表明20世纪末无人机技术快速发展,在军用、民用领域,无人机无所不在。无人机的导航控制系统也得到了越来越多的重视与发展。在中大型无人机设计中,航姿系统与惯性导航设备共同使用,发挥着越来越重要的作用。本论文立足于中高端无人机航姿系统的设计与实现,结合无人机平台要求确定光纤捷联航姿的设计参数。首先确定了光纤捷联航姿的系统组成,通过软硬件设计,实时输出载机的航向、俯仰、横滚等姿态信息和经度、纬度、高度、东向速度、北向速度、天向速度等导航信息;同时实时输出经补偿的三轴角速率和三轴加速度信号,供飞行控制内回路使用。系统核心惯性元件为中等精度的闭环消偏光纤陀螺和石英挠性加速度计。惯性元件对系统工作的精度、可靠性、体积、重量等方面影响最大,因此惯性元件选用的原则就是在精度满足指标要求的前提下,选用可靠性好、体积小、重量轻的光纤陀螺和加速度计。航姿系统通过接收内置GPS的初始位置和外部辅助信息进行对准,航姿由三轴光纤陀螺、三轴加速度计测量飞机在惯性空间坐标系下的三轴角速率和三轴过载,供飞行控制内回路使用,借助外部飞控计算机（VMC）和内嵌卫星定位系统的辅助信息,经解算输出:三轴角速率、三轴过载,姿态航向、速度和位置等信息,具备按照规定的组合优先级进行组合切换能力。基于DSP的导航主机板设计。主要完成离散量信号输入/输出控制,陀螺、加速度计信号的采样,接收GPS、VMC信息;完成数据处理及航向、姿态等参数计算,监控接口发送工作参数,发送信息至无人机平台。光纤捷联航姿的算法研究。对如何保证光纤捷联航姿的导航精度开展具体算法研究,深入研究卡尔曼滤波,通过对算法进行数学推导、误差分析仿真试验和实验测试,验证引入空速下的卡尔曼滤波算法可以明显抑制舒勒周期振荡,避免系统姿态漂移,比捷联解算更有效的提高捷联惯性航姿系统精度。本论文阐述了为某无人机研制的光纤航姿的设计开发、仿真分析、测试过程,满足了无人机导航设计与应用的各项需求,实现了预定的功能。
二、过载振动复合环境下平台惯导系统仿真分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、过载振动复合环境下平台惯导系统仿真分析（论文提纲范文）
（1）滚转飞行器旋转隔离装置机电系统设计及解旋性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 制导炮弹国内外研究现状 |
| 1.3.2 旋转弹制导技术及隔离控制系统相关研究现状 |
| 1.4 论文研究的主要内容 |
| 第二章 旋转隔离装置设计要求分析及机电系统设计 |
| 2.1 旋转隔离装置设计要求分析 |
| 2.2 旋转隔离装置机电系统稳态设计 |
| 2.2.1 负载分析 |
| 2.2.2 执行元件匹配设计 |
| 2.3 旋转隔离装置机电系统执行元件选型设计 |
| 2.3.1 直流无刷电机的基本结构 |
| 2.3.2 直流无刷电机工作原理及旋转磁场的产生 |
| 2.4 旋转隔离装置机电系统动态设计 |
| 2.4.1 机电系统数学模型的建立 |
| 2.4.2 机电系统稳定性分析和校正器设计 |
| 2.4.3 机电系统直流无刷电机的运行特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 旋转隔离装置机电控制系统设计及仿真 |
| 3.1 控制系统及PID调节技术 |
| 3.1.1 控制系统选择 |
| 3.1.2 PID调节技术及作用 |
| 3.2 模糊PID控制器设计 |
| 3.2.1 模糊控制算法 |
| 3.2.2 模糊PID控制器的设计 |
| 3.3 旋转隔离装置机电控制系统仿真分析 |
| 3.3.1 MATLAB/Simulink特点 |
| 3.3.2 旋转隔离装置直流无刷电机模块 |
| 3.3.3 PWM逻辑输出模块 |
| 3.3.4 电压逆变器模块 |
| 3.3.5 速度控制模块 |
| 3.3.6 机电系统仿真结果和分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 旋转隔离装置机电系统设计 |
| 4.1 旋转隔离装置机械设计 |
| 4.1.1 动力输出及硬件电路控制模块 |
| 4.1.2 惯导系统信息采集模块 |
| 4.2 旋转隔离装置机电控制系统总体架构设计 |
| 4.3 旋转隔离装置机电控制系统硬件设计 |
| 4.3.1 硬件电路主控制器设计 |
| 4.3.2 电源电路设计 |
| 4.3.3 驱动电路设计 |
| 4.3.4 电流采样电路设计 |
| 4.3.5 编码器接口电路设计 |
| 4.3.6 串口通信电路设计 |
| 4.4 旋转隔离装置机电控制系统软件设计 |
| 4.4.1 主程序设计 |
| 4.4.2 中断子程序设计 |
| 4.4.3 PWM调制方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 试验研究和分析 |
| 5.1 试验平台机电系统设计 |
| 5.1.1 试验平台机械设计 |
| 5.1.2 试验平台机电系统总体架构设计及软硬件系统设计 |
| 5.2 试验装配系统 |
| 5.3 旋转隔离装置动态性能试验调试 |
| 5.4 空载试验解旋性能分析 |
| 5.5 负载试验解旋性能分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）弹载捷联惯性导航系统冗余技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关技术研究现状 |
| 1.2.1 制导炮弹国内外研究现状 |
| 1.2.2 冗余技术国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
| 2.捷联惯导系统基本原理 |
| 2.1 捷联式惯导系统基础知识 |
| 2.1.1 常用坐标系定义 |
| 2.1.2 弹用姿态角定义 |
| 2.1.3 常用姿态描述方法 |
| 2.2 捷联式惯导系统力学编排 |
| 2.2.1 姿态更新 |
| 2.2.2 速度更新 |
| 2.2.3 位置更新 |
| 2.3 捷联式惯导系统基本工作原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.冗余惯性导航系统配置方案设计 |
| 3.1 冗余式捷联惯导配置方案总体设计 |
| 3.2 冗余式捷联惯导配置方案性能分析 |
| 3.2.1 冗余配置方案导航性能分析 |
| 3.2.2 冗余配置方案可靠性分析 |
| 3.3 冗余式捷联惯导系统最优配置方案 |
| 3.3.1 正交配置方案 |
| 3.3.2 斜置配置方案 |
| 3.3.3 故障检测与隔离性能分析(FPI) |
| 3.4 本章小结 |
| 4.冗余惯性导航系统数据融合方法设计 |
| 4.1 冗余传感器的最优融合算法 |
| 4.1.1 最小二乘法 |
| 4.1.2 卡尔曼滤波 |
| 4.1.3 传统算法在弹载环境下存在的问题 |
| 4.2 基于增强型自适应滤波算法的数据融合方法 |
| 4.2.1 自适应最优融合算法 |
| 4.2.2 增强型自适应滤波算法 |
| 4.3 本章小结 |
| 5.仿真分析及验证 |
| 5.1 仿真数据生成 |
| 5.1.1 仿真弹道生成 |
| 5.1.2 惯性传感器数据生成 |
| 5.2 仿真对象设置 |
| 5.3 仿真与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
| 致谢 |
（3）基于地磁/MEMS陀螺信息融合的旋转弹药姿态估计技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 弹载姿态测试关键技术及测试方法分析 |
| 1.2.1 制导炮弹姿态测试环境及关键技术分析 |
| 1.2.2 弹载姿态测试方法分析 |
| 1.3 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.3.1 陀螺仪的发展现状 |
| 1.3.2 磁传感器的发展现状 |
| 1.3.3 制导弹药姿态测量技术发展现状 |
| 1.3.4 地磁/陀螺传感参数标定技术现状 |
| 1.3.5 基于多源信息融合的弹药姿态实时估计技术 |
| 1.3.6 旋转弹姿态测量的关键技术 |
| 1.4 主要研究内容及论文结构安排 |
| 第2章 旋转弹药外弹道模型与弹载传感信息理想模型 |
| 2.1 坐标系统及相互间的转换 |
| 2.1.1 描述弹体运动的坐标系定义 |
| 2.1.2 坐标系参数间的几何关系 |
| 2.2 旋转弹药外弹道模型 |
| 2.2.1 旋转弹体动力学方程 |
| 2.2.2 旋转弹运动学方程 |
| 2.2.3 有控飞行段的弹体控制方程 |
| 2.3 弹载地磁/陀螺信息理想模型 |
| 2.3.1 弹载地磁信息理想模型 |
| 2.3.2 弹载陀螺信息理想模型 |
| 2.4 典型旋转弹药外弹道模型计算机仿真 |
| 2.4.1 无控抛物线空气弹道及弹载传感器仿真 |
| 2.4.2 机动飞行空气弹道及弹载传感器仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 弹载地磁/MEMS陀螺传感信息分析与建模 |
| 3.1 弹载三轴磁传感器测量模型分析 |
| 3.1.1 三轴磁传感器制造误差机理分析与建模 |
| 3.1.2 磁传感信息与弹体系间机械对准误差角机理分析与建模 |
| 3.2 弹体磁干扰误差机理分析与建模 |
| 3.2.1 弹载干扰磁场源分析 |
| 3.2.2 弹载干扰磁场特性 |
| 3.3 弹载磁传感矢量信息综合模型 |
| 3.4 弹载MEMS陀螺传感测量误差模型 |
| 3.4.1 弹载MEMS陀螺发射过载后功能退化 |
| 3.4.2 弹载MEMS陀螺输出等效数学模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 弹载地磁/微陀螺快速标定技术 |
| 4.1 弹载地磁传感等效模型的正交化分解 |
| 4.2 基于椭球拟合算法的弹载地磁传感标准正交化标定 |
| 4.2.1 椭球拟合标定算法理论分析 |
| 4.2.2 弹载地磁传感标准正交化标定 |
| 4.2.3 试验验证及分析 |
| 4.3 基于三位置法的弹载磁传感器对准误差标定 |
| 4.3.1 弹载磁传感器对准误差标定方法分析 |
| 4.3.2 对准误差角现场快速标定及补偿算法 |
| 4.3.3 三位置法对准误差标定算法误差分析 |
| 4.3.4 基于弹载磁传感模型参数的地磁场数据获取 |
| 4.3.5 试验验证及分析 |
| 4.4 基于地磁信息的弹载微陀螺在线标定 |
| 4.4.1 地磁矢量的哥氏定理 |
| 4.4.2 基于地磁信息的弹载MEMS陀螺退化参数在线估计方法 |
| 4.4.3 试验验证及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于弹道模型/地磁/微陀螺信息的弹体姿态实时估计 |
| 5.1 自由飞行段纯地磁测姿算法 |
| 5.1.1 单历元的地磁测姿算法 |
| 5.1.2 基于地磁/弹道特征信息的EKF姿态估计算法 |
| 5.2 机动飞行段的地磁/微陀螺信息融合姿态估计算法 |
| 5.2.1 基于地磁/陀螺/弹道特征信息融合的弹体全姿态估计算法 |
| 5.2.2 改进型EKF弹体姿态信息实时估计 |
| 5.3 弹体姿态估计算法仿真试验及分析 |
| 5.3.1 无控抛物线空气弹道仿真试验 |
| 5.3.2 针对地面机动目标的机动弹道仿真试验 |
| 5.3.3 针对空中机动目标的机动弹道仿真试验 |
| 5.3.4 各姿态估计算法实时性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文主要工作 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）液压主动悬架的车身平稳和车辆平顺性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 车辆悬架系统概述 |
| 1.2.1 悬架系统分类 |
| 1.2.2 主动悬架国内外发展状况 |
| 1.2.3 主动悬架常用控制策略 |
| 1.3 主动悬架发展趋势 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 液压主动悬架系统模型 |
| 2.1 车辆悬架系统模型 |
| 2.1.1 二自由度1/4车辆悬架模型 |
| 2.1.2 七自由度整车悬架模型 |
| 2.1.3 悬架系统性能指标 |
| 2.2 液压系统模型 |
| 2.3 路面模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 控制器设计和参数优化 |
| 3.1 基于ESO的线性反馈控制器 |
| 3.1.1 线性反馈控制器 |
| 3.1.2 扩张状态观测器 |
| 3.2 控制器参数的遗传算法整定 |
| 3.3 作动器的电液伺服控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 液压主动悬架仿真与分析 |
| 4.1 路面仿真 |
| 4.2 悬架系统的2种仿真模型 |
| 4.2.1 二自由度悬架系统的仿真模型 |
| 4.2.2 七自由度悬架系统的仿真模型 |
| 4.2.3 电液伺服系统仿真模型 |
| 4.3 模型仿真结果 |
| 4.3.1 悬架2种模型输出对比 |
| 4.3.2 电液伺服系统仿真结果 |
| 4.3.3 控制器参数的GA整定结果 |
| 4.3.4 主动悬架控制效果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 样车试验 |
| 5.1 样车介绍 |
| 5.2 试验预处理 |
| 5.2.1 电控系统标定 |
| 5.2.2 伺服控制器参数调节 |
| 5.2.3 惯导数据处理 |
| 5.3 试验上位机 |
| 5.3.1 测试流程 |
| 5.3.2 自动控制流程 |
| 5.4 路面试验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）平台惯导系统的误差测试与标定方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 平台惯导系统的组成及工作原理 |
| 1.2.1 平台惯导系统的组成 |
| 1.2.2 平台惯导系统的工作原理 |
| 1.3 平台惯导系统误差模型测试与标定方法的研究现状与分析 |
| 1.3.1 陀螺仪误差模型测试与标定方法的研究现状与分析 |
| 1.3.2 加速度计误差模型测试与标定方法的研究现状与分析 |
| 1.3.3 平台惯导系统误差模型测试与标定方法的研究现状与分析 |
| 1.3.4 综述简析 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 石英加速度计高阶误差模型系数标定的误差补偿抑制技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 石英加速度计误差机理分析 |
| 2.3 精密离心机的精确比力模型的建立 |
| 2.3.1 精密离心机主要误差源和坐标系之间的传递规律 |
| 2.3.2 石英加速度计比力的综合 |
| 2.4 石英加速度计高阶误差系数标定的误差抑制与补偿技术 |
| 2.4.1 12 位置标定方法与误差抑制方法 |
| 2.4.2 石英加速度计在精密离心机上12 位置标定法的综合 |
| 2.5 石英加速度计高阶误差模型系数标定的误差补偿抑制技术的误差分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 液浮陀螺仪测试与标定方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液浮陀螺仪误差机理分析 |
| 3.3 液浮陀螺仪在双轴转台上的标定方法的研究 |
| 3.3.1 液浮陀螺仪在双轴转台上的标定模型的建立 |
| 3.3.2 液浮陀螺仪在双轴转台上标定方法 |
| 3.3.3 液浮陀螺仪在双轴转台上标定方法的误差分析 |
| 3.4 基于线振动台的液浮陀螺仪二次项误差系数标定方法研究 |
| 3.4.1 液浮陀螺仪在线振动台上的标定模型的建立 |
| 3.4.2 线振动台振动整周期法标定液浮陀螺仪 |
| 3.4.3 液浮陀螺仪二次项系数在线振动台上标定方法的误差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 平台惯导系统离心机测试与标定的建模研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 坐标系的建立及其位姿传递关系 |
| 4.2.1 地理坐标系与平台基座坐标系之间的位姿关系 |
| 4.2.2 平台基座坐标系与平台台体坐标系之间的位姿关系 |
| 4.2.3 平台台体坐标系与惯性仪表坐标系之间的位姿关系 |
| 4.3 惯导平台输入比力的计算及石英加速度计的输入输出模型 |
| 4.3.1 输入比力的计算 |
| 4.3.2 石英加速度计的输入输出模型 |
| 4.4 惯导平台的转动角速度模型 |
| 4.5 平台惯导系统在精密离心机上标定模型的建立 |
| 4.5.1 系统状态方程 |
| 4.5.2 系统观测方程 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 平台惯导系统在精密离心机上的标定方法与仿真分析研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 平台惯导系统在精密离心机上的标定方案 |
| 5.3 离心机测试环境下平台惯导系统重力场标定方法研究与仿真分析 |
| 5.3.1 平台惯导系统重力场标定的系统模型 |
| 5.3.2 基于EKF的平台惯导系统重力场标定方法与仿真分析研究 |
| 5.3.3 基于UKF的平台惯导系统重力场标定方法与仿真分析研究 |
| 5.4 平台惯导系统离心机测试环境下标定方法研究与仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）基于串联式慢主动悬架的轮腿式车辆姿态控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 主动悬架研究现状 |
| 1.2.1 悬架系统概述 |
| 1.2.2 慢主动悬架研究现状 |
| 1.3 主动悬架姿态控制研究概况 |
| 1.3.1 主动悬架姿态控制算法研究 |
| 1.3.2 其它典型姿态控制研究 |
| 1.4 课题的提出 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 具有串联式慢主动悬架系统的轮腿样车提出 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 具有串联式慢主动悬架系统的轮腿结构提出 |
| 2.3 具有串联式慢主动悬架结构的四轮腿车辆设计 |
| 2.4 整车CAN通讯设计 |
| 2.5 电动伺服作动器控制模型搭建 |
| 2.6 轮毂电机的驱动控制 |
| 2.7 结构强度校核 |
| 2.7.1 .静态受力分析 |
| 2.7.2 .动态受力分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 串联式慢主动悬架逆运动学模型搭建及姿态控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 速度逆运动学模型 |
| 3.3 基于速度逆运动学的姿态跟随控制 |
| 3.3.1 姿态跟随联合仿真 |
| 3.3.2 姿态跟随实验 |
| 3.3.3 姿态跟随结果分析 |
| 3.4 基于速度逆运动学的动态姿态控制 |
| 3.4.1 动态姿态控制联合仿真 |
| 3.4.1.1 非结构地形与仿真模型搭建 |
| 3.4.1.2 仿真结果分析 |
| 3.4.2 动态姿态控制实验 |
| 3.4.2.1 非结构地形搭建与控制器设计 |
| 3.4.2.2 实验结果分析 |
| 3.4.3 基于振动台的姿态控制频域分析 |
| 3.4.4 野外非结构地形姿态控制频域分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 串联式慢主动悬架动力学模型搭建及姿态控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 11自由度动力学模型搭建 |
| 4.3 LQR控制器设计与地形估计 |
| 4.4 动力学模型有效性初步验证 |
| 4.4.1 仿真分析 |
| 4.4.2 实验分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 姿态控制的参数不确定性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 滑模控制器预备知识 |
| 5.2.1 滑模变结构基本思想 |
| 5.2.2 滑模面的设计 |
| 5.2.3 控制输入的设计 |
| 5.3 具有抗抖动功能的滑模变结构控制器提出 |
| 5.3.1 求取滑模面系数矩阵 |
| 5.3.2 确定等效速度控制输入 |
| 5.4 参数不确定性分析 |
| 5.4.1 联合仿真 |
| 5.4.2 实验分析 |
| 5.4.3 频响分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于模型降维的姿态控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 串联式慢主动悬架的模型降维 |
| 6.2.1 模型降维思想描述 |
| 6.2.2 基于天棚思想的模型降维 |
| 6.2.3 天棚-PID控制器设计 |
| 6.3 基于模型降维的控制器性能验证 |
| 6.3.1 全维模型与降维模型姿态控制结果对比 |
| 6.3.2 模型降维后的频响分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介与攻读博士期间的主要研究成果 |
| 致谢 |
（7）惯导平台系统研究进展与发展趋势思考（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 我国惯导平台发展历程 |
| 1.1 气浮平台系统 |
| 1.2 动力调谐陀螺平台系统 |
| 1.3 静压液浮平台系统 |
| (1)液浮陀螺仪表长期精度稳定性控制技术 |
| (2)基于基座运动信息补偿与控制回路内低通滤波的动基座台体精确水平控制技术 |
| (3)液浮平台机电一体化精密结构设计技术 |
| 1.4 三浮仪表惯性/星光惯导平台系统 |
| (1)亚微米精度特种材料加工与装配技术 |
| (2)抗高过载动态环境的高可靠三浮惯性仪表技术 |
| (3)三浮平台+星光复合制导系统技术 |
| (4)面向工程应用的惯导平台系统使用精度提升技术 |
| 2 新一代惯导平台发展趋势与发展建议 |
| 2.1 基于光学陀螺的高可靠惯导平台系统技术 |
| 2.2 基于半球谐振陀螺的轻小型化惯导平台系统技术 |
| (1)精度稳定性水平及提升潜力 |
| (2)惯性器件寿命与可靠性 |
| (3)小型化与轻质化系统集成能力 |
| 2.3 基于量子惯导技术的未来惯导体系探索 |
| 2.4 面向未来的远程制导用小型化超精密智能惯导平台系统技术 |
| (1)基于新型仪表与导航方案的总体设计技术 |
| (2)完善的惯导平台误差模型及标定补偿技术体系 |
| (3)基于数据发掘技术研发智能化惯导平台 |
| 3 结论 |
（8）滚转飞行器旋转隔离装置设计及其静动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 相关技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 微惯性测量技术国内外研究现状 |
| 1.2.2 旋转调制技术国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 第二章 旋转隔离装置设计及载荷分析 |
| 2.1 旋转隔离装置设计要求 |
| 2.2 主要部件结构设计 |
| 2.2.1 装置结构形式 |
| 2.2.2 材料的选取 |
| 2.2.3 轴承的选型及布置 |
| 2.2.4 电机的计算 |
| 2.3 旋转隔离装置动力学模型 |
| 2.4 轴承接触应力分析 |
| 2.4.1 轴承受力分析 |
| 2.4.2 轴承接触刚度计算 |
| 2.4.3 轴承内部载荷分布 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 旋转隔离装置抗过载静力学分析 |
| 3.1 有限元静力学分析基础 |
| 3.2 内筒抗过载分析 |
| 3.2.1 有限元模型的建立 |
| 3.2.2 边界条件设置 |
| 3.2.3 结果分析 |
| 3.3 外筒抗过载分析 |
| 3.3.1 有限元模型的建立 |
| 3.3.2 边界条件设置 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 轴承抗过载分析 |
| 3.4.1 轴承有限元模型建立 |
| 3.4.2 边界条件设置 |
| 3.4.3 结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 旋转隔离装置结构动力学分析 |
| 4.1 结构动力学分析基础 |
| 4.2 旋转隔离装置的模态分析 |
| 4.2.1 模态分析基础 |
| 4.2.2 内筒的模态分析 |
| 4.2.3 外筒的模态分析 |
| 4.3 轴承瞬态动力学分析 |
| 4.3.1 边界条件及载荷施加 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 旋转隔离装置结构优化 |
| 5.1 结构优化设计方法 |
| 5.2 拓扑优化原理 |
| 5.3 内筒的拓扑优化设计 |
| 5.3.1 拓扑优化目标设置 |
| 5.3.2 拓扑优化分析结果 |
| 5.3.3 内筒结构的改进 |
| 5.3.4 拓扑优化结果验证 |
| 5.4 外筒的拓扑优化设计 |
| 5.4.1 拓扑优化目标设置 |
| 5.4.2 拓扑优化分析结果 |
| 5.4.3 外筒结构的改进 |
| 5.4.4 拓扑优化结果验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）惯性/天文组合导航关键算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 组合导航系统发展历史 |
| 1.2.2 捷联惯导误差模型研究进展 |
| 1.2.3 惯性/天文组合导航研究进展 |
| 1.3 论文研究内容及意义 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 捷联惯性/天文组合导航系统 |
| 2.1 相关坐标系 |
| 2.2 弹道导弹轨迹分析 |
| 2.3 惯性导航解算原理 |
| 2.3.1 姿态解算 |
| 2.3.2 速度位置解算 |
| 2.4 天文导航工作原理 |
| 2.4.1 星敏感器结构及工作原理 |
| 2.4.2 基于星敏感器的姿态解算 |
| 2.4.3 基于星敏感器的位置解算 |
| 2.5 惯性/天文组合导航 |
| 2.5.1 惯性/天文组合模式 |
| 2.5.2 天文量测信息修正惯导误差 |
| 2.5.3 组合导航模型建立 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 惯性器件多源误差分析与建模研究 |
| 3.1 惯性器件多源误差机理分析 |
| 3.2 惯性器件的多种误差源分析 |
| 3.2.1 传感器误差 |
| 3.2.2 安装误差与标度因数误差 |
| 3.2.3 杆臂误差 |
| 3.2.4 加速度计二次项误差 |
| 3.2.5 圆锥运动与线振动 |
| 3.3 惯性器件的多源误差模型建立 |
| 3.4 惯性器件多源误差仿真分析 |
| 3.4.1 轨迹特性仿真与反演算法 |
| 3.4.2 五种误差源误差分析 |
| 3.4.3 圆锥运动与线振动误差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 星光间接敏感地平的惯性/天文组合导航算法研究 |
| 4.1 星光大气折射原理 |
| 4.2 基于星敏感器的星图识别 |
| 4.2.1 星图识别的三角形法 |
| 4.2.2 星图识别仿真实验 |
| 4.3 基于星光折射的组合导航 |
| 4.3.1 扩展卡尔曼滤波 |
| 4.3.2 无迹卡尔曼滤波 |
| 4.3.3 惯性/天文组合导航量测方程 |
| 4.4 量测噪声方差阵更新 |
| 4.5 可观测性分析 |
| 4.6 实验验证 |
| 4.6.1 轨迹特性仿真 |
| 4.6.2 组合导航系统验证 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 下一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）基于光纤陀螺的无人机航姿设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外无人机发展概况 |
| 1.3 无人机航姿系统概况 |
| 1.3.1 航姿系统简述 |
| 1.3.2 国内外航姿系统发展概况 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 1.5 论文结构 |
| 第二章 无人机航姿系统设计需求 |
| 2.1 无人机导航系统工作原理 |
| 2.2 主要功能要求 |
| 2.2.1 工作模态 |
| 2.2.2 自检测功能 |
| 2.2.3 定位技术指标 |
| 2.3 主要使用要求 |
| 2.3.1 机械接口要求 |
| 2.3.2 对外接口要求 |
| 2.3.3 测试性要求 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 航姿系统硬件设计与实现 |
| 3.1 光纤捷联航姿的总体分解 |
| 3.1.1 惯性元件选型 |
| 3.1.2 接收机选型 |
| 3.2 主要性能指标可行性分析 |
| 3.3 结构设计方案 |
| 3.3.1 惯性测量部件 |
| 3.4 强度分析与重量估算 |
| 3.5 环境适应性设计措施 |
| 3.6 电路总体设计 |
| 3.6.1 电源模块 |
| 3.6.2 主机板 |
| 3.6.3 卫星接收机板 |
| 3.6.4 热设计 |
| 3.6.5 电磁兼容性设计 |
| 3.6.6 功率计算 |
| 3.6.7 接口方案 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 航姿系统软件设计与实现 |
| 4.1 软件设计方案 |
| 4.1.1 坐标系定义 |
| 4.1.2 软件功能设计 |
| 4.2 主机板软件 |
| 4.3 软件接口设计 |
| 4.4 软件工作流程 |
| 4.5 测试性设计 |
| 4.5.1 基于BIT设计的原则 |
| 4.5.2 测试性设计措施 |
| 4.5.3 初始偏角装订措施 |
| 4.5.4 地面软件升级设计 |
| 4.6 引入空速的卡尔曼滤波 |
| 4.6.1 建立陀螺仪和加速度计漂移误差模型 |
| 4.6.2 建立状态方程和测量方程 |
| 4.6.3 滤波方程和初始参数的确定 |
| 4.6.4 卡尔曼滤波算法流程 |
| 4.6.5 基于空速辅助的航姿系统仿真验证与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 航姿系统测试 |
| 5.1 软件测试 |
| 5.1.1 软件测试环境 |
| 5.1.2 要执行的测试 |
| 5.2 软硬件综合测试 |
| 5.3 跑车试验 |
| 5.3.1 GPS信号可用下的航姿精度分析 |
| 5.3.2 惯性模式(大气辅助)航姿精度分析 |
| 5.4 试飞验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 6.3 本章小结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、过载振动复合环境下平台惯导系统仿真分析（论文参考文献）
- [1]滚转飞行器旋转隔离装置机电系统设计及解旋性能研究[D]. 袁林中. 华东交通大学, 2021(01)
- [2]弹载捷联惯性导航系统冗余技术研究[D]. 米静. 中北大学, 2021(09)
- [3]基于地磁/MEMS陀螺信息融合的旋转弹药姿态估计技术[D]. 高丽珍. 中北大学, 2021(01)
- [4]液压主动悬架的车身平稳和车辆平顺性研究[D]. 马磊. 燕山大学, 2021(01)
- [5]平台惯导系统的误差测试与标定方法研究[D]. 刘庆博. 哈尔滨工业大学, 2021
- [6]基于串联式慢主动悬架的轮腿式车辆姿态控制研究[D]. 倪利伟. 吉林大学, 2020
- [7]惯导平台系统研究进展与发展趋势思考[J]. 夏刚. 导航与控制, 2020(Z1)
- [8]滚转飞行器旋转隔离装置设计及其静动力学研究[D]. 陈金华. 华东交通大学, 2020(05)
- [9]惯性/天文组合导航关键算法研究[D]. 石春凤. 东南大学, 2020
- [10]基于光纤陀螺的无人机航姿设计与实现[D]. 崔荣俊. 电子科技大学, 2020(01)