电信技术论文_应用惯性传感器的机载SAR传递对

文章目录

摘要

abstract

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容与结构安排

2 惯性导航系统基本工作原理

2.1 惯性导航系统参数及常用坐标系

    2.1.1 常用导航参数

    2.1.2 各坐标系之间的转换关系

2.2 机载SAR对惯性传感器导航参数的精度要求

2.3 惯性导航系统比力方程

2.4 惯性导航系统误差方程

    2.4.1 惯性器件误差模型

    2.4.2 惯导系统误差方程

2.5 本章小结

3 基于传递对准的机载SAR导航信息获取研究

3.1 引言

3.2 传递对准技术基本原理

3.3 飞行轨迹生成器

    3.3.1 轨迹仿真算法

    3.3.2 仿真分析

3.4 机体结构变形模型

    3.4.1 机体振动变形

    3.4.2 机体挠曲变形

    3.4.3 仿真分析

3.5 卡尔曼滤波

3.6 传递对准匹配方法

    3.6.1 姿态匹配

    3.6.2 速度匹配

    3.6.3 位置匹配

    3.6.4 速度+位置匹配

3.7 仿真分析

    3.7.1 仿真条件

    3.7.2 结果分析

3.8 本章小结

4 基于相对惯性导航算法的机载SAR导航参数精度仿真

4.1 引言

4.2 主、子惯导相对运动解算

    4.2.1 主、子惯导相对运动关系

    4.2.2 相对惯性导航算法微分方程

4.3 基于相对惯性导航算法的机载SAR导航信息获取方案

    4.3.1 仿真条件设定

    4.3.2 仿真分析

4.4 相对惯性导航算法性能的影响分析

    4.4.1 惯性传器件误差对算法性能的影响

    4.4.2 初始相对姿态误差角对算法性能的影响

4.5 本章小结

5.基于相对惯性导航传递对准的机载SAR导航精度提高策略

5.1 引言

5.2 相对惯性导航传递对准状态空间模型

    5.2.1 相对惯性导航状态方程

    5.2.2 相对惯性导航量测方程

5.3 基于相对惯性导航算法的传递对准方案

    5.3.1 仿真条件设定

    5.3.2 仿真分析

5.4 载机平飞解决方案

    5.4.1 可观测性分析

    5.4.2 仿真分析

5.5 初始姿态对相对惯性导航传递对准的影响

    5.5.1 仿真条件设定

    5.5.2 仿真分析

5.6 两种传递对准方法对比

5.7 本章小节

6 总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间的研究成果

文章摘要:随着现代战争的发展,对敌地空目标的远距离侦测、监视与打击能力,已成为一个国家军事实力的地位象征。机载SAR能适应各种复杂气象条件,可以全天时地对地物目标进行监测,这些独特的优势使其在军事领域得到了广泛应用。运动补偿作为实现高分辨率机载SAR成像的关键技术,决定了战机对地空目标能否完成有效的监视与打击。基于惯性传感器的机载SAR运动补偿技术可在复杂电磁环境下提供天线相位中心短期和长期的姿态与位置信息,但前提是需要解决惯性传感器的系统误差以及天线相位中心处机体结构变形所带来的惯性传感器测量误差问题,因此本文重点研究应用惯性传感器的机载SAR传递对准技术。论文的主要研究工作分为以下几个部分:1.在介绍了惯性导航的基本工作原理基础上,对传统传递对准方法中的姿态匹配、速度匹配与“速度+位置”匹配方法进行理论分析,并在四种不同挠曲变形下,对“速度+位置”匹配所能达到的子惯导姿态精度做了仿真分析,仿真结果表明传统传递对准在处理挠曲变形方面具有很强的局限性且传递对准后的子惯导位置精度无法满足机载SAR运动补偿的需求。2.提出利用相对惯性导航算法来解决天线相位中心处机体挠曲变形无法进行精确建模、子惯导姿态与位置精度不能满足机载SAR运动补偿需求的问题。在阐述相对惯性导航算法的基本原理的基础上,对主、子惯导相对运动关系以及解算方法进行了详细的推导;对相对惯性导航算法在子惯导不加器件误差、初始相对姿态角误差的情况下进行了仿真分析,仿真结果表明利用相对惯性导航算法能对载机SAR天线相位中心处的挠曲变形进行实时跟踪,可获得子惯导处高精度的实时姿态、位置信息,但在子惯导存在器件误差、初始相对姿态角误差时,相对惯性导航算法解算得到的子惯导导航参数精度无法满足机载SAR运动补偿需求,也显示出该算法的局限性。3.给出了相对惯性导航传递对准误差方程的推导过程,建立了系统的状态空间模型,针对子惯导存在器件误差、初始相对姿态的误差问题,提出利用相对惯性导航传递对准方法解决此类误差问题,仿真结果表明利用相对惯性导航传递对准方法得到的子惯导姿态、位置精度可满足机载SAR运动补偿的需求。针对载机直接平飞机动导致相对惯性导航传递对准得到的子惯导姿态误差较大的问题,提出了一种载机平飞解决方案,仿真结果表明采用该方案可获得精度较高的子惯导姿态信息。通过设置三组不同初始相对姿态误差角,来对相对惯性导航传递对准的适用性做了仿真分析。将相对惯性导航传递对准与“速度+位置”传递对准进行了比较,仿真结果表明“速度+位置”传递对准的对准时间较短,但其对准精度较低。本文基于惯性传感器的机载SAR传递对准技术方面的研究工作在提高APC处子惯导精度方面具有重要的理论意义和应用前景。

上一篇：企业经济论文_企业组织惯性对组织变革的双重作
下一篇：没有了