垂向对称的四陀螺冗余式单轴旋转捷联惯导方法

针对现有惯导正交配置方案在高海况下存在可靠性不高以及导航误差随时间累积快的问题,提出一种四陀螺冗余配置的单轴旋转捷联惯导新方案.通过器件级冗余技术,依据冗余数目等同时可靠性最大,导航特性更优的原则,设计了一种四陀螺圆锥垂向对称配置方案.以此为基础,考虑单轴旋转调制转轴垂直方向上器件误差的优势,提出将冗余配置和单轴旋转调制相结合的冗余式单轴旋转捷联惯导技术,并给出了具体的设计方法和过程.仿真结果表明:惯导系统可靠性较传统无冗余方案提升75％,定位精度较无旋转调制方案提升26％.新方法能够实现可靠性和精度的综合提升,且配置结构体积增加不多,安装方便,工程实现性较强.  

基于综合指标的最优冗余陀螺配置确定方法

陀螺是航天器控制系统中的关键姿态敏感器，其主要采取冗余措施进行配置。针对航天器控制系统设计中如何进行陀螺冗余配置的问题，提出了一种确定最优冗余陀螺配置的方法，该方法综合考虑了系统的可靠性、精度、成本代价等综合指标。首先，以工程中普遍采用的陀螺斜置式为对象，系统性给出了陀螺斜置式的安装结构，并以测量误差最小为目标确定出确定安装数目下的最优陀螺冗余安装结构。其次，结合实际工程经验对陀螺冗余配置的综合性能指标进行详细系统的分析。然后，利用优化评价方法以综合指标为基础对不同安装数目下的陀螺冗余安装结构进行综合评价，确定出陀螺冗余配置的最优安装数目，即最优冗余陀螺配置。最后，利用该方法对实际工程中的斜置式陀螺冗余配置进行分析和计算。结果表明，当陀螺的安装数目为7时为最优冗余配置，该结论对实际工程具有理论指导作用。