可重復(fù)使用運載器全程導(dǎo)航信息融合方法.pdf

1、可重復(fù)使用飛行器（Reusable Launch Vehicle，RLV）能夠降低太空進(jìn)入成本，為航天戰(zhàn)略目標(biāo)的發(fā)展服務(wù)。在RLV的全程飛行過程中，導(dǎo)航系統(tǒng)的重要性不言而喻，通過慣導(dǎo)器件的初始對準(zhǔn)和多導(dǎo)航信息源的在軌導(dǎo)航信息融合，可以提供更加準(zhǔn)確的導(dǎo)航信息；同時，估計出慣性器件（陀螺和加速度計）的零偏誤差，實現(xiàn)對慣性器件的誤差標(biāo)定。
　　本文以長航時下的高精度、高可靠性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計為目的，通過對初始對準(zhǔn)和在軌導(dǎo)航信息融合方法方案開

2、展理論研究和對應(yīng)的仿真分析驗證，進(jìn)一步提高RLV的導(dǎo)航精度，增強(qiáng)RLV的任務(wù)執(zhí)行能力。
　　首先，分別針對上升段和在軌段分析了RLV的受力情況，給出了RLV的動力學(xué)和運動學(xué)方程，并設(shè)計了仿真軌跡。針對RLV發(fā)射前在發(fā)射場受到的外界環(huán)境干擾（以風(fēng)場為主）進(jìn)行了建模，并進(jìn)行了仿真驗證，為后續(xù)分析奠定了堅實的基礎(chǔ)。
　　隨后，分析了發(fā)射慣性坐標(biāo)系下捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的力學(xué)編排和解算更新原理，并在小角度、線性化假設(shè)下，推導(dǎo)了SINS的

3、誤差傳播方程，給出了加速度計和陀螺儀的輸出誤差模型。通過仿真驗證了算法的有效性，同時仿真結(jié)果驗證了純慣性導(dǎo)航的局限性和進(jìn)行信息融合的必要性。
　　在此基礎(chǔ)上，分析了慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對準(zhǔn)的工作流程，研究了通過地理信息進(jìn)行解析粗對準(zhǔn)和通過卡爾曼濾波方法進(jìn)行濾波精對準(zhǔn)的方法，并給出了初始對準(zhǔn)方案和對應(yīng)的精度評估方法。
　　最后，分別給出了GNSS和CNS導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差模型，分析了其誤差特性；建立了GNSS和CNS的量測方程，進(jìn)行了IN