發(fā)布時(shí)間：2017-05-16 08:04

  本文關(guān)鍵詞：井下捷聯(lián)慣導(dǎo)定位系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)濾波應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤炭能源在我國占有舉足輕重的地位,但煤礦井下的安全條件相對(duì)薄弱。針對(duì)現(xiàn)有井下定位系統(tǒng)并不能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地向求援人員提供位置信息以及運(yùn)行軌跡,在發(fā)生重大事故時(shí)往往致使救援人員錯(cuò)失最佳救援時(shí)機(jī)。鑒于此,對(duì)井下定位系統(tǒng)進(jìn)行改善已經(jīng)迫在眉睫。具有自主導(dǎo)航功能的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)能夠不受井下復(fù)雜環(huán)境的干擾,提高人員或設(shè)備導(dǎo)航數(shù)據(jù)的精度。因此為了改善定位質(zhì)量本文將捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)引入煤礦井下。初始對(duì)準(zhǔn)精度的高低對(duì)捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度具有舉足輕重的影響。故本文重點(diǎn)研究設(shè)計(jì)一種合理的適用于煤礦井下復(fù)雜環(huán)境的初始對(duì)準(zhǔn)濾波算法,在減少計(jì)算量與濾波發(fā)散的同時(shí)最大限度地提高初始對(duì)準(zhǔn)的精度,保證定位的準(zhǔn)確性。結(jié)合煤礦井下的具體應(yīng)用環(huán)境,通過對(duì)傳統(tǒng)線性卡爾曼濾波以及EKF(Extended Kalman Filter)算法等幾種應(yīng)用于捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)濾波算法的研究、分析和比較,得出的運(yùn)用適應(yīng)性更強(qiáng)的非線性濾波UKF(Unscented Kalman Filter)算法能夠使得濾波精度更高,收斂速度更快。針對(duì)煤礦井下噪聲的非高斯分布、位置隨機(jī)誤差以及外部干擾等不確定因素,對(duì)UKF進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),并且在引入閉環(huán)濾波系統(tǒng),降低算法計(jì)算量的同時(shí),減少了濾波的發(fā)散,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。本文通過對(duì)初始對(duì)準(zhǔn)濾波算法和捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)誤差的優(yōu)化和相互融合,完成捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)校正。在論文中對(duì)傳統(tǒng)線性卡爾曼濾波、EKF和優(yōu)化改進(jìn)的UKF進(jìn)行仿真對(duì)比,驗(yàn)證了優(yōu)化改進(jìn)的UKF算法在非線性條件下的實(shí)用性以及初始對(duì)準(zhǔn)精度的提高。
【關(guān)鍵詞】：捷聯(lián)慣性導(dǎo)航 初始對(duì)準(zhǔn) 誤差矩陣 濾波算法 改進(jìn)UKF
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD76
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 緒論14-20
• 1.1 研究背景和意義14-15
• 1.2 慣性技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r15-16
• 1.3 初始對(duì)準(zhǔn)濾波技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展16-18
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)18-20
• 2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)基本理論20-28
• 2.1 基本原理及特點(diǎn)概述20-21
• 2.2 導(dǎo)航常用坐標(biāo)系及變換關(guān)系21-24
• 2.3 系統(tǒng)誤差源分析24-25
• 2.4 姿態(tài)轉(zhuǎn)換算法25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)及誤差研究28-36
• 3.1 初始對(duì)準(zhǔn)基本原理28-29
• 3.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)誤差模型29-33
• 3.3 動(dòng)態(tài)定位中誤差的修正33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)非線性濾波算法研究36-46
• 4.1 傳統(tǒng)卡爾曼濾波算法36-40
• 4.2 無跡卡爾曼濾波算法的研究40-43
• 4.3 動(dòng)態(tài)定位中改進(jìn)無跡卡爾曼濾波器的設(shè)計(jì)43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 5 無跡卡爾曼濾波器在SINS初始對(duì)準(zhǔn)中的應(yīng)用與仿真46-55
• 5.1 SINS閉環(huán)濾波系統(tǒng)的研究46-48
• 5.2 無跡卡爾曼濾波在SINS初始對(duì)準(zhǔn)中的仿真48-51
• 5.3 改進(jìn)UKF在SINS初始對(duì)準(zhǔn)中的仿真比較51-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 6 全文總結(jié)與展望55-57
• 6.1 論文主要研究?jī)?nèi)容總結(jié)55
• 6.2 后續(xù)研究工作展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 作者簡(jiǎn)歷60-62
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集62

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張炎華,程加斌;魯棒濾波及艦載武器捷聯(lián)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)研究[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);1997年04期

2 張衛(wèi)明;張繼惟;范子杰;鐘山;;UKF方法在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)中的應(yīng)用研究[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2007年04期

3 朱利鋒,鮑其蓮,張炎華;捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的H_∞濾波及卡爾曼濾波比較研究[J];中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2005年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李偉;ZigBee和GIS技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng)的應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：井下捷聯(lián)慣導(dǎo)定位系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)濾波應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：370265