航天飞机GN&C系统中的惯性子系统

本文综述了航天飞机制导、导航与控制(GN&C)系统,重点放在其中的惯性系统,明确了GN&C系统的几个主要问题。在对各个GN&C子系统作一概略描述之后,着重讨论GN&C系统中的惯性量测元件(IMU)及其与星体跟踪器的组合,此外还论述了余度管理问题。最后指出了目前航天飞机GN&C系统存在的缺陷,并提出了可能的解决办法。     

空天飞机捷联惯性/GPS组合系统

本文提出一种适用于空天飞机的捷联惯性/GPS组合导航系统,给出了该组合系统的原理框图。针对不同的容错要求,对三种捷联惯性子系统的多余度配置方案、相应的故障检测与隔离问题、各自的特点及应用范围进行了讨论。还涉及在空天飞机的各个飞行段应用这个组合系统的方式及如何将它与别的控制、制导与导航设备相联系。对组合系统中的卡尔曼滤波器及全球定位系统也作了简要的描述。     

捷联惯导系统的开环初始对准

本文对一种捷联惯导系统的开环初始对准方法作了详尽的讨论。对准过程分作二步完成,即解析对准与开环精对准。根据解析对准的具体特点,采用了Gram-Schmidt正交化方法来确保所得粗对准矩阵的正交性,最小二乘估计器的应用免除了最佳滤波器对各种噪声模型的要求。并且,开环对准中还引入了低通数字滤波器来改善对准的精度及快速性。不同条件下的数字仿真用来验证这种对准方法的可行性,取得了满意的结果。