【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及惯性导航系统结构设计及分析，特别是涉及一种惯导系统角扫频试验的仿真建模方法。
技术介绍
1、角运动传递特性是惯导航系统性能的一个重要评价指标，对系统的导航精度和环境适应性有着重要影响。近年来，随着高速飞行器对惯导系统的精度要求和环境适应性要求越来越高，惯导系统必须进行减振缓冲设计，与此同时会带来低频段的角运动传递曲线放大的问题，虽然系统可以通过滤波处理降低放大带来的不利影响，但对于高精度惯导系统而言，角运动传递放大过大仍不能满足系统指标要求。因此，有必要在设计阶段进行角运动传递特性仿真计算，以优化减振器性能参数，对提升惯导系统的角运动传递特性有重要的工程意义。
2、以往评估惯导系统角运动传递特性主要基于角扫频物理试验，如果不满足要求则更换不同频率及阻尼的减振器，再进行试验验证，反复迭代，最终找到满足指标要求的减振器性能参数，但该方法不能从设计阶段直接确认满足角运动传递特性的减振器性能参数，也可能不能同时兼顾减振、缓冲指标要求，给惯导系统研制带来了极大的技术风险。因此，在设计阶段采用角扫频仿真，能够及早评估满足指标要求的减振器性能参数范围，同时综合考虑减振、缓冲等设计约束，通过仿真优化迭代最终确定减振器的频率及阻尼等性能参数，是惯导系统结构设计的一种科学有效的手段。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题在于，提供了一种惯导系统角扫频试验的仿真建模方法，解决惯导系统在设计阶段无法进行角运动传递特性仿真及效果评估的问题。
2、一种惯导系统角扫频
3、进一步地，所述仿真建模具体包括：
4、首先利用角速度与线加速度的换算关系，通过偏心线振动加载实现等效角振动输入，通过惯导系统三轴陀螺分别敏感三个振动方向的响应，通过角振动台上预先布置的两组线振动传感器测得的线振动信息计算出角振动输入曲线，通过分析响应与输入的比值曲线，获得惯导系统的角运动传递特性曲线。
5、进一步地，在仿真建模的过程中，分别建立模拟俯仰轴/滚动轴试验虚拟振动台，和模拟方位轴试验虚拟振动台；虚拟转台位于惯导系统下侧，与地之间建立转动副，只有角激励方向的转动自由度；在转台中心建立圆柱坐标系，其中转动方向与转台转动方向一致；在距离振动台转轴1m的位置建立激振点模型，并与转台进行刚性连接，在激振点模型以圆柱坐标系为标准约束除转动方向的其它自由度；在角振动工装位置、惯导系统的惯性台体位置分别设置质量点，用于仿真后处理提取角振动响应结果，质量取1g，惯量取1e-10kg·m2；在进行角振动仿真前先进行前模态分析，模态分析的频率范围根据任务书要求，取200hz以内；利用大质量法，在激振点位置施加基于圆柱坐标系的转动方向力，实现扫频加载，同时利用插入命令流的方式实现减振器阻尼比参数的输入，并进行仿真计算，阻尼比ξ参数由放大倍数q按照下列公式计算求得：
6、
7、在仿真软件里提取角振动台和陀螺组合位置的角位移响应曲线，通过相除求得幅频传递曲线，其中横坐标为频率，纵坐标为放大倍数。在origin或者excel等数据处理软件里对曲线进行二次计算，计算公式如下：
8、y＝20·lg (x)
9、得到了横坐标为频率、纵坐标为单位为db的幅频传递曲线，即求得了惯导系统角运动传递特性。
10、该方法基于角扫频试验原理，建立了虚拟角扫频振动台，通过偏心线运动加载的方式实现等效角运动振动载荷的施加，仿真完成后对输入、输出数据进行后处理，得到了惯导系统的角运动传递(幅频特性)曲线，仿真结果为惯导系统传递特性的评估及优化提供了直接依据。
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1.一种惯导系统角扫频试验的仿真建模方法，其特征在于，基于角扫频试验原理，建立虚拟角扫频振动台，通过偏心线运动加载的方式实现等效角运动振动载荷的施加，仿真完成后对输入、输出数据进行后处理，得到了惯导系统的角运动传递曲线。
2.根据权利要求1所述的一种惯导系统角扫频试验的仿真建模方法，其特征在于，所述仿真建模具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种惯导系统角扫频试验的仿真建模方法，其特征在于，在仿真建模的过程中，分别建立模拟俯仰轴/滚动轴试验虚拟振动台，和模拟方位轴试验虚拟振动台；虚拟转台位于惯导系统下侧，与地之间建立转动副，只有角激励方向的转动自由度；在转台中心建立圆柱坐标系，其中转动方向与转台转动方向一致；在距离振动台转轴1m的位置建立激振点模型，并与转台进行刚性连接，在激振点模型以圆柱坐标系为标准约束除转动方向的其它自由度；在角振动工装位置、惯导系统的惯性台体位置分别设置质量点，用于仿真后处理提取角振动响应结果，质量取1g，惯量取1E-10Kg·m2；在进行角振动仿真前先进行前模态分析，模态分析的频率范围根据任务书要求，取200Hz以内；利用大质量法，
...【技术特征摘要】
1.一种惯导系统角扫频试验的仿真建模方法，其特征在于，基于角扫频试验原理，建立虚拟角扫频振动台，通过偏心线运动加载的方式实现等效角运动振动载荷的施加，仿真完成后对输入、输出数据进行后处理，得到了惯导系统的角运动传递曲线。
2.根据权利要求1所述的一种惯导系统角扫频试验的仿真建模方法，其特征在于，所述仿真建模具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种惯导系统角扫频试验的仿真建模方法，其特征在于，在仿真建模的过程中，分别建立模拟俯仰轴/滚动轴试验虚拟振动台，和模拟方位轴试验虚拟振动台；虚拟转台位于惯导系统下侧，与地之间建立转动副，只有角激励方向的转动自由度；在...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫红松，杨晨曦，殷增振，程晓果，王永振，姚建军，田青竹，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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