惯性导航系统是一种完全自主的导航方式,不依靠外界,不往外辐射信号,具有精度高、隐蔽性强的特点,已经得到了广泛的应用。而目前惯性导航系统的高精度与轻小型化是一对矛盾体,研究如何破解这一矛盾是目前的一个热点方向。旋转调制是一种近年来兴起的一种针对惯性器件的误差自补偿技术,对于提高传感器精度、缩小惯导系统体积有着显著作用。目前传统单轴旋转型惯性导航系统调制不够完全、系统精度不高;多轴旋转型惯性导航系统机构复杂、体积庞大,难以实现。模块组合式的单轴旋转调制系统能够通过三个单轴模块组合的方式实现系统级的三轴调制,提高了测量精度,又实现了系统的轻小型化。但目前这种模块组合式的单轴调制惯导系统的算法平台与传统惯导系统完全不同,解算方式更加复杂。针对这一问题,本课题从理论分析、算法设计、单轴模块实验及整个系统仿真验证等方面做一些工作:1、推导了单轴调制模块的误差模型,根据其理论模型设计了解调和补偿算法。尤其针对解调过程中因旋转而引入的各项误差进行了分析,设计了相应的补偿算法。2、设计了模块组合式旋转调制型惯导系统的算法。设计模块组合算法、系统标定方法以及姿态解算和导航算法.3、采用单轴调制模块原理样机进行了实验验证。通过实验验证了单轴旋转调制模块对两轴传感器的误差抑制效果,从实验上证明了原理的可行性,并且通过实验得到了单轴调制模块的误差模型,为后续的系统仿真论证工作提供了支撑。4、实现了模块组合式单轴旋转调制惯导系统的仿真平台的搭建和仿真分析。在单轴调制模块实验验证的基础上,根据实验得到的单轴模块误差模型搭建整个系统的仿真平台。通过静态、动态等仿真对比证明了本课题采用算法的模块组合式旋转调制惯导系统比传统三轴惯导精度提升了一个数量级以上。最后,根据单轴调制模块实验验证的结果和整个模块组合式系统的仿真结果对系统算法提出了改进意见和优化措施。
