1、以超空化減阻技術(shù)運(yùn)動(dòng)的航行體在速度、靈活性等方面都有了全新的改善，改變了傳統(tǒng)水下航行體普遍存在速度慢、航程短、精度低的缺點(diǎn)，開辟了水下超高速航行體更為廣闊的發(fā)展空間，在水下超高速航行體上裝置導(dǎo)航制導(dǎo)設(shè)備，將大大提高航行體的效能，隨著航行體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷優(yōu)化，以及在體積、可靠性和抗沖擊性能等諸多方面的要求更加突出，使得航行體內(nèi)置慣導(dǎo)裝置小型化發(fā)展成為一種必然趨勢(shì)。隨著微機(jī)電技術(shù)的發(fā)展，加之微慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可在不依賴任何外部信息條件下實(shí)現(xiàn)全自

2、主導(dǎo)航的突出優(yōu)點(diǎn)，微慣性測(cè)量組合技術(shù)在水下超高速航行體上具有廣闊的應(yīng)用前景。但是，與傳統(tǒng)的慣性測(cè)量組合相比，微慣性測(cè)量組合的精度明顯偏低，這極大地限制了它的應(yīng)用。如何充分發(fā)揮微慣性器件的優(yōu)勢(shì)，不斷提高其測(cè)量精度，進(jìn)而提高微慣性測(cè)量組合的測(cè)量精度，具有極其重要的意義。本文的研究工作正是針對(duì)提高微慣性元件和微慣性測(cè)量組合可靠性及精度這一中心展開的。
　　 進(jìn)行了一種新型的九陀螺的微慣性測(cè)量組合設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中，采取斜置軸冗余配置方式，

3、運(yùn)用第4軸冗余信息實(shí)現(xiàn)對(duì)3個(gè)正交軸信息的校驗(yàn)和互補(bǔ)，系統(tǒng)的可靠性和精度較以往常用配置方式有一定的提高。
　　 對(duì)微機(jī)械陀螺漂移特性進(jìn)行了分析，微機(jī)械陀螺的隨機(jī)漂移比系統(tǒng)性漂移更復(fù)雜，對(duì)它的建模補(bǔ)償對(duì)于提高測(cè)量信息精度非常重要。論文分別運(yùn)用基于指數(shù)平滑的GM(1,1)模型和基于動(dòng)窗平滑的GM(1,1)模型對(duì)漂移中的確定性趨勢(shì)項(xiàng)進(jìn)行了提取，并運(yùn)用AR(3)模型對(duì)隨機(jī)漂移進(jìn)行了建模分析，經(jīng)Allan方差分析表明，經(jīng)GM-AR模型補(bǔ)償后

4、的漂移噪聲有大幅度的降低。此外，通過對(duì)微機(jī)械陀螺同一日內(nèi)的多組數(shù)據(jù)和不同日期的多組數(shù)據(jù)進(jìn)行了重復(fù)性檢驗(yàn)，結(jié)果表明，同一環(huán)境條件下的隨機(jī)漂移數(shù)據(jù)具有很好的重復(fù)性，可以通過多次測(cè)量結(jié)果預(yù)先離線估計(jì)出來。在時(shí)間序列分析模型基礎(chǔ)上，對(duì)微機(jī)械陀螺隨機(jī)漂移信號(hào)進(jìn)行了卡爾曼濾波處理，隨機(jī)漂移信號(hào)在濾波后雖然沒有完全消除，但卻大幅度降低，在實(shí)際應(yīng)用中，通過以上方法對(duì)微機(jī)械陀螺儀的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波處理，得到了更高精度的測(cè)量結(jié)果。
　　 采用數(shù)據(jù)融

5、合算法進(jìn)一步提高本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)精度。分別采用基于最優(yōu)加權(quán)的最小二乘算法、有限窗加權(quán)最小二乘算法和測(cè)量方差自學(xué)習(xí)的最小二乘算法，綜合利用分布在不同位置傳感器的冗余和互補(bǔ)信息，降低了測(cè)量信息的不確定性，系統(tǒng)測(cè)量精度進(jìn)一步提高。
　　 研究結(jié)果表明，適應(yīng)水下超高速航行的復(fù)雜環(huán)境設(shè)計(jì)的新型微慣性測(cè)量組合，可以充分發(fā)揮微慣性器件高可靠性、抗動(dòng)態(tài)沖擊能力強(qiáng)的突出優(yōu)點(diǎn)，使系統(tǒng)的可靠性和精度綜合性能顯著提高，通過漂移誤差模型的補(bǔ)償技術(shù)和數(shù)據(jù)融合方