航空重力矢量測量及誤差分離方法研究

《航空重力矢量測量及誤差分離方法研究》是2015年10月由國防工業出版社出版的圖書，作者是吳美平、蔡劭琨、張開東。

基本介紹

• 中文名：航空重力矢量測量及誤差分離方法研究
• 作者：吳美平、蔡劭琨、張開東
• 出版時間：2015年10月
• 出版社：國防工業出版社 
• 頁數：176 頁
• ISBN：978-7-118-10311-3
• 定價：50 元 
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• 版次：1版1次
• 字數：205
• 中圖分類：P223
• 叢書名：國防科學技術大學慣性技術實驗室優秀博士學位論文叢書

內容簡介

大學之道，在明明德，在親民，在止於至善。

——《大學》

國防科學技術大學慣性技術實驗室，長期從事慣性導航系統、 衛星導航技術、重力儀技術及相關領域的人才培養和科學研究工作。

實驗室在慣性導航系統技術與套用研究上取得顯著成績，先後研製我國第一套雷射陀螺定位定向系統、第一台雷射陀螺羅經系統、第一套捷聯式航空重力儀，在國內率先將雷射陀螺定位定向系統用於現役裝備改造、首次驗證了水下地磁導航技術的可行性，服務於空中、地面、水面和水下等各種平台，有力地支撐了我軍裝備現代化建設。在持續的技術創新中，實驗室一直致力於教育教學和人才培養工作，注重培養從事導航系統分析、設計、研製、測試、維護及綜合套用等工作的工程技術人才，畢業的研究生絕大多數戰鬥於國防科技事業第一線，為“強軍興國”貢獻著一己之力。尤其是，培養的一批高水平博士研究生有力地支持了我軍信息化裝備建設對高層次人才的需求。

目錄

第1章緒論1

1.1研究背景1

1.2航空重力測量國內外發展現狀3

1.2.1國外航空重力測量發展現狀4

1.2.2國內航空重力測量發展現狀14

1.3航空重力矢量測量研究現狀16

1.3.1國外航空重力矢量測量研究現狀16

1.3.2國內航空重力矢量測量研究現狀19

1.3.3航空重力矢量測量存在的問題19

1.4本書的研究目標、內容和組織結構19

1.4.1研究目標19

1.4.2研究內容及組織結構20

第2章航空重力矢量測量理論基礎23

2.1航空重力測量基本原理23

2.2慣性器件的誤差模型24

2.2.1加速度計的誤差模型24

2.2.2陀螺的誤差模型25

2.3SINS/GNSS重力矢量測量方法25

2.3.1基本原理26

2.3.2重力矢量測量的數學模型和誤差模型33

2.4航空重力矢量測量的誤差分析34

2.4.1正交實驗設計34

2.4.2實驗結果分析38

2.4.3航空重力矢量測量對時間同步精度的要求42

2.5航空重力測量的精度評估43

2.5.1內符合精度43

2.5.2外符合精度44

2.6本章小結44

第3章慣性器件誤差對重力矢量測量的影響分析和補償45

3.1慣性器件誤差對重力矢量測量的影響分析45

3.1.1慣性器件誤差對重力矢量測量的影響45

3.1.2慣性器件誤差對重力矢量測量影響的仿真分析46

3.215狀態卡爾曼濾波器可觀性分析50

3.3慣性器件誤差的逐步估計和補償56

3.3.1SPS算法57

3.3.2IPSE算法研究59

3.4加速度計漂移對重力測量影響的研究70

3.4.1加速度計的長期靜態漂移71

3.4.2加速度計的短期動態漂移補償76

3.5本章小結78

第4章重力擾動對重力矢量測量的影響分析和消除79

4.1重力擾動79

4.1.1利用地球重力場模型計算重力擾動三分量79

4.1.2重力擾動三分量的譜分布81

4.2重力擾動對重力矢量測量的影響分析84

4.2.1重力擾動對純慣導解算的影響85

4.2.2重力擾動引起重力矢量測量誤差的仿真分析90

4.3重力矢量估計的疊代算法研究98

4.3.1算法基本思路98

4.3.2算法仿真99

4.3.3算法實驗驗證105

4.4本章小結109

第5章飛機運動對重力矢量測量的影響分析111

5.1飛機的運動111

5.1.1飛機的自然運動111

5.1.2飛機的實際運動116

5.2飛機運動對重力矢量測量的影響125

5.2.1飛機運動引起重力矢量測量誤差的原理125

5.2.2飛機運動引起重力矢量測量誤差的頻譜分析126

5.3減少飛機運動帶來的測量誤差130

5.3.1時間同步誤差的補償研究131

5.3.2姿態誤差的估計和補償研究133

5.3.3經驗模分解137

5.4本章小結142

第6章重力測量數據誤差分離方法143

6.1重力矢量測量數據處理流程143

6.2波數相關濾波方法的研究144

6.2.1波數相關濾波的原理144

6.2.2實驗驗證145

6.3逆向解算套用的研究147

6.3.1正向解算的結果147

6.3.2逆向捷聯慣導算法的原理147

6.3.3逆向解算的結果148

6.3.4綜合正向和逆向解算的結果149

6.4基於全球重力場模型EGM2008的誤差分離方法研究151

6.4.1算法原理151

6.4.2實驗驗證152

6.5本章小結158

第7章全書總結159

附錄A常用坐標系的定義162

附錄BSGA-WZ的系統組成163

附錄CSGA-WZ飛行實驗165

C.1山東某地飛行實驗165

C.2某海域飛行實驗166

參考文獻168