舰载机SINS挠曲补偿技术：一体化误差模型与仿真验证

该篇论文主要研究了在舰载机捷联惯性导航系统（SINS）的传递对准技术中，杆臂效应与挠曲变形对系统精度和时间同步产生的影响。舰船作为非刚体，会受到风浪扰动、外力矩和热效应等影响，导致其发生变形，从而引入额外的误差。对于SINS而言，杆臂效应误差和挠曲变形误差是关键的性能瓶颈，因为即使微小的舰船摇摆也可能显著增加水平对准误差。 论文提出了一种新颖的一体化误差补偿方案，旨在解决由于挠性杆臂效应和挠曲变形共同作用带来的问题。传统上，这两个误差因素被分开处理，但论文作者认识到它们之间的关联性，即杆臂长度随挠曲变形角的变化。通过建立一个综合考虑两种误差因素的模型，作者运用线性量测方程下的简化非线性卡尔曼滤波（ Unscented Kalman Filter，UKF）算法，将这种集成的误差补偿方法应用于实际导航系统。 在理论部分，论文假设挠曲变形角为小角度，利用三角函数的近似性质，推导出了挠曲变形对杆臂长度在各个轴向投影的影响。进一步地，通过微分分析，作者得到了挠曲变形角对杆臂长度的修正公式，这些公式用于构建新的杆臂长度表达式，从而在补偿计算中考虑了挠曲变形的影响。 为了验证一体化误差补偿方案的有效性，论文进行了模拟实验，模拟了海浪干扰下舰船的三轴摇摆动态环境。通过仿真结果，作者展示了该方法能够显著降低因杆臂效应和挠曲变形造成的对准误差，从而提高了SINS的精度和对准速度，满足了高精度传递对准的要求。 这篇论文深入探讨了舰载机SINS系统的复杂性，并提出了创新的补偿策略，这对于提高导航系统的稳定性和可靠性具有重要的理论和实践意义。通过数学建模和仿真验证，论文提供了一个实用的解决方案，有助于提升惯性导航系统的整体性能。