一种惯导系统误差仿真及修理辅助分析方法技术方案

本发明专利技术涉及一种惯导系统误差仿真及修理辅助分析方法，包括以下步骤：步骤1、建立惯性导航系统误差方程；步骤2、根据步骤1所建立的惯性导航系统误差方程，设置初始条件，对惯导系统误差进行仿真及修理辅助分析，并根据仿真结果对影响惯导系统精度的决定性因素进行分析。本发明专利技术能够更为直观的进行分析及故障定位，减少误判率，提高修理效率。提高修理效率。提高修理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种惯导系统误差仿真及修理辅助分析方法


[0001]本专利技术属于惯导系统
，涉及一种惯导系统误差分析方法，尤其是一种惯导系统误差仿真及修理辅助分析方法。

技术介绍

[0002]惯性导航系统是舰船的重要导航装备，为舰船导航及武器系统提供全参量的导航基准信息。作为高精度精密复杂装备，惯导系统性能下降或精度超差的故障定位及修理，一直是惯导系统修理保障的重难点工程，对修理人员有较高的技术要求。
[0003]因此，如何研发出一种惯导系统误差仿真及修理辅助分析方法，使其更为直观的进行分析及故障定位，减少误判率，提高修理效率是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种惯导系统误差仿真及修理辅助分析方法，能够直观的进行分析及故障定位，减少误判率，提高修理效率。
[0005]本专利技术解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：
[0006]一种惯导系统误差仿真及修理辅助分析方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1、建立惯性导航系统误差方程；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种惯导系统误差仿真及修理辅助分析方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、建立惯性导航系统误差方程；步骤2、根据步骤1所建立的惯性导航系统误差方程，设置初始条件，对惯导系统误差进行仿真及修理辅助分析，并根据仿真结果对影响惯导系统精度的决定性因素进行分析。2.根据权利要求1所述的一种惯导系统误差仿真及修理辅助分析方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤包括：(1)建立静基座误差方程：(1)建立静基座误差方程：(2)写成状态方程矩阵形式并进行拉氏变换得到：(2)写成状态方程矩阵形式并进行拉氏变换得到：3.根据权利要求1所述的一种惯导系统误差仿真及修理辅助分析方法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤包括：(1)设置初始条件初始条件：设陀螺的常值漂移为0.1
°
/h，加速度计的常值零偏误差为0.0001g，当地纬度39
°
；起始条件误差为：速度误差0.1m/s，位置误差为0.0005
°
，水平姿态误差为20角秒，方
位姿态误差为5角分。运行时间t＝24小时；(2)对惯导系统误差进行仿真及修理辅助分析，推导出陀螺漂移引起的系统误差，并画出误差传播曲线；推导出加速度计零偏引起的系统误差，并画出误差传播曲线；推导出初始条件误差引起的系统误差，并画出误差传播曲线；(3)根据仿真结果对影响惯导系统精度的决定性因素进行分析。4.根据权利要求3所述的一种惯导系统误差仿真及修理辅助分析方法，其特征在于：所述步骤2第(2)步的具体步骤包括：
①
建立系数阵为：用Matlab求特征矩阵C＝(sI
‑
F)
‑1有：C
11
＝(R*s)/(R*s^2+g)C
12
＝0C
13
＝(R*g*s*wie*sin(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
14
＝(R*g*s*wie*sin(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
15
＝
‑
(R*g*(s^2
‑
wie^2*sin(L)^2+wie^2))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
16
＝
‑
(R*g*wie^2*sin(2*L))/(2*(s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
21
＝0C
22
＝(R*s)/(R*s^2+g)C
23
＝
‑
(R*g*wie^2)/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
24
＝(R*g*s^2)/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
25
＝(R*g*s*wie*sin(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
26
＝
‑
(R*g*s*wie*cos(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
31
＝0C
32
＝1/(R*s^2+g)C
33
＝(R*s^3+(R*wie^2+g)*s)/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
34
＝(g*s)/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
35
＝(g*wie*sin(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
36
＝
‑
(g*wie*cos(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
41
＝0C
42
＝
‑
1/(R*s^2+g)C
43
＝
‑
(R*s*wie^2)/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
44
＝(R*s^3)/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))
C
45
＝(R*s^2*wie*sin(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
46
＝
‑
(R*s^2*wie*cos(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
51
＝1/(R*s^2+g)C
52
＝0C
53
＝
‑
(R*s^2*wie*sin(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
54
＝
‑
(R*s^2*wie*sin(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
55
＝(R*s*(s^2
‑
wie^2*sin(L)^2+wie^2))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
56
＝(R*s*wie^2*sin(2*L))/(2*(s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
61
＝tan(L)/(R*s^2+g)C
62
＝0C
63
＝(wie*(R*s^2*cos(L)^2+g))/(cos(L)*(s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
64
＝(wie*(R*s^2*cos(L)^2+g))/(cos(L)*(s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
65
＝
‑
(s*sin(L)*(g
‑
R*wie^2*cos(L)^2))/(cos(L)*(s^2+wie^2)*(R*s^2+g))C
66
＝(R*s^3+(R*wie^2*sin(L)^2+g)*s)/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))各式中，常数值g表示重力加速度，ws表示舒勒角频率，wie表示地球自转角速度，R表示地球半径，L表示当地纬度；Dx表示东向加速度计常值零偏，Dy表示北向加速度计常值零偏，Ex表示东向陀螺漂移，Ey表示北向陀螺漂移，Ez表示方位陀螺漂移；Dx0表示初始东向速度误差，Dy0表示初始北向速度误差，L0表示初始纬度位置误差，N0表示初始经度位置误差，Qx0表示初始东向姿态误差，Qy0表示初始北向姿态误差，Qz0表示初始方位姿态误差；dVx表示系统东向速度误差，dVy表示系统北向速度误差；dL表示纬度误差，dN表示经度误差；Qx、Qy、Qz表示平台误差；
②
计算东向陀螺漂移εx引起的系统误差及误差传播曲线；dVxs＝(Ex*R*g*wie*sin(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))dVxt＝(Ex*R*g*sin(t*wie)*sin(L))/(g
‑
R*wie^2)
‑
(Ex*R^(3/2)*g^(1/2)*wie*sin((g^(1/2)*t)/R^(1/2))*sin(L))/(g
‑
R*wie^2)dVys＝(Ex*R*g*s)/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))dVyt＝(Ex*R*g*cos(t*wie))/(g
‑
R*wie^2)
‑
(Ex*R*g*cos((g^(1/2)*t)/R^(1/2)))/(g
‑
R*wie^2)dLs＝(Ex*g)/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))dLt＝(Ex*g*sin(t*wie))/(wie*(g
‑
R*wie^2))
‑
(Ex*R^(1/2)*g^(1/2)*sin((g^(1/2)*t)/R^(1/2)))/(g
‑
R*wie^2)dNs＝(Ex*g*wie*sin(L))/(cos(L)*(s^2+wie^2)*(R*s^2+g))dNt＝((Ex*g*sin(t*wie)*sin(L))/(g
‑
R*wie^2)
‑
(Ex*R^(1/2)*g^(1/2)*wie*sin((g^(1/2)*t)/R^(1/2))*sin(L))/(g
‑
R*wie^2))/cos(L)Qxs＝(Ex*R*s^2)/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))Qxt＝(Ex*R^(1/2)*g^(1/2)*sin((g^(1/2)*t)/R^(1/2)))/(g
‑
R*wie^2)
‑
(Ex*R*wie*sin(t*wie))/(g
‑
R*wie^2)
Qys＝
‑
(Ex*R*s*wie*sin(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))Qyt＝(Ex*R*wie*cos((g^(1/2)*t)/R^(1/2))*sin(L))/(g
‑
R*wie^2)
‑
(Ex*R*wie*cos(t*wie)*sin(L))/(g
‑
R*wie^2)Qzs＝(Ex*wie*(R*s^2*cos(L)^2+g))/(s*cos(L)*(s^2+wie^2)*(R*s^2+g))Qzt＝
‑
((Ex*cos(t*wie)*(g
‑
R*wie^2*cos(L)^2))/(wie*(g
‑
R*wie^2))
‑
Ex/wie+(Ex*R*wie*cos((g^(1/2)*t)/R^(1/2))*(cos(L)
‑
1)*(cos(L)+1))/(g
‑
R*wie^2))/cos(L)
③
计算北向陀螺漂移εy引起的系统误差及误差传播曲线；dVxs＝
‑
(Ey*R*g*(s^2
‑
wie^2*sin(L)^2+wie^2))/(s*(s^2+wie^2)*(R*s^2+g))dVxt＝Ey*R*(sin(L)
‑
1)*(sin(L)+1)+(Ey*R*cos((g^(1/2)*t)/R^(1/2))*(R*wie^2*sin(L)^2
‑
R*wie^2+g))/(g
‑
R*wie^2)
‑
(Ey*R*g*cos(t*wie)*sin(L)^2)/(g
‑
R*wie^2)dVys＝(Ey*R*g*wie*sin(L))/((s^2+wie^2)*(R*s^2+g))dVyt＝(Ey*R*g*sin(t*wie)*sin(L))/(g
‑
R*wie^2)
‑
(Ey*R^(3/2)*g^(1/2)*wie*sin((g^(1/2)*t)/R^(1/2))*sin(L))/(g
‑
R*wie^2)dLs＝(Ey*g*wie*sin(L))/(s*(s^2+wie^2)*(R*s^2+g))dL...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃刚，范云鹏，姚宇，林晓彬，董海静，董金珠，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所，
类型：发明
国别省市：