论文摘要：高精度光纤陀螺惯性导航系统关键技术研究

光纤陀螺及其惯导系统已成为当今世界惯性技术发展的一个重要方向。为了更好地满足我国航空、航天、宇航、船舶等各领域对高精度惯导系统的迫切需求。本课题开展基于光纤陀螺的高精度惯性导航系统技术研究，主要对光纤陀螺捷联惯导系统的误差分析、系统误差补偿与抑制技术、快速初始对准算法及系统实现等关键技术进行研究。

通过对光纤陀螺惯性导航系统各个误差源的分析，知光纤陀螺误差起决定性作用。为此，深入研究了光纤陀螺各类误差(主要包括逐次启动随机常值漂移、随机漂移和噪声)对导航系统精度的影响，推导出相应的理论误差公式。针对各类误差引起的导航系统误差机理不同，从系统方面给出相应的误差补偿和抑制方法。

为减少陀螺随机漂移和噪声这两种随机性误差源对导航系统精度的影响，提高光纤陀螺惯导系统长时间导航精度。研究了光纤陀螺惯导系统的随机误差阻尼抑制技术，针对传统的外阻尼系统只对载体由于加速度引起的系统误差进行抑制，而不能对系统的其它误差进行有效补偿。提出一种新的外阻尼技术，并将其应用于光纤陀螺捷联惯性导航系统。经过多次车载试验和船载海态试验，结果表明系统定位精度提高1个数量级，8次船载试验统计结果为0.59n mile/h(CEP)。

为减少陀螺逐次启动随机常值漂移和部分随机漂移对导航系统精度的影响，采用旋转调制技术对其产生的误差进行补偿，提高系统精度。分析旋转调制技术误差补偿原理，误差传播特性等，并对旋转调制式光纤陀螺惯导系统进行仿真，结果表明在相同器件水平下旋转调制式系统定位精度提高1倍以上。针对旋转式系统的误差特性，提出两种改进措施，并进行仿真验证，结果显示采取的改进措施能够进一步提高系统精度。

除了对陀螺漂移产生的导航误差进行抑制，还可以通过估计漂移值大小，并对其进行补偿的方式提高导航系统的精度。为此对单轴旋转调制式光纤陀螺惯导系统初始对准和测漂技术进行了研究，给出相应的快速对准和测漂算法，整个对准和测漂过程能够在30min完成，静态情况下仪表精度提高90%，动态情况下仪表精度提高50%左右。

最后，设计了一套光纤陀螺惯导系统试验样机，并对其精度进行评价。之后，利用该试验用光纤陀螺惯导系统进行旋转调制实验，对理论分析进行验证。通过对影响旋转式系统的各个误差因素进行分析并改进，改进后的系统精度达到了2n mile/8h的水平。

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