對于水下自主航行器（AUV）而言，為保證其自主性，從成本角度考慮，其導(dǎo)航系統(tǒng)一般選用捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（SINS）和多普勒計程儀（DVL）組成的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。目前對于AUV裝備的SINS/DVL組合導(dǎo)航系統(tǒng)而言，在實際應(yīng)用中主要面臨如下兩個問題：一是水下環(huán)境多變，AUV易受海浪的干擾；二是普勒計程儀在大水深情況下可能產(chǎn)生的對地測速失鎖的問題。這些問題都會對慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對準(zhǔn)帶來影響。本課題以水下自主航行器為運載體，研究基于捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和多普勒計程儀的組合導(dǎo)航系統(tǒng)的水下靜基座以及動基座初始對準(zhǔn)問題。本課題主要開展以下工作：（1）對慣性導(dǎo)航的基本原理、導(dǎo)航解算方法、初始對準(zhǔn)方法進行了研究，對DVL的測速原理及其誤差特性進行了分析。因為算法驗證的需要，設(shè)計了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的軌跡發(fā)生器，搭建了靜基座情況下慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的Simulink誤差模型，并進行了慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差特性分析。（2）在靜基座搖擺情況下設(shè)計了自適應(yīng)Kalman濾波器來完成搖擺基座的慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對準(zhǔn)，以增強對準(zhǔn)方法的抗干擾性和環(huán)境適應(yīng)性。（3）針對行進間對準(zhǔn)時，DVL有可能出現(xiàn)的測速對地失鎖問題，采用雙程序解算的方法。一個程序?qū)V... 

【文章來源】：北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

AUV及其導(dǎo)航系統(tǒng)

北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第 2 章 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)軌跡發(fā)生器設(shè)計2.1 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航解算慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）分為兩大類：平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)和捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)（SINS）。慣性導(dǎo)航的基本工作原理是以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)，通過測量載體在慣性參考系的加速度，將它對時間進行積分，且把它變換到導(dǎo)航坐標(biāo)系中，就能夠得到在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度、偏航角和位置等信息。捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本原理如下圖所示：

NR h 其中,e nV V表示東向和北向的速度。cos 0 sin cos0 1 sinsin 0 cos cosbnb （2.31） , , 分別表示俯仰角，橫滾角和航向角。加速度計輸出值可用如下方法推導(dǎo)，由比力方程，(2 )n n b n n n nb ie enV C f V g （2.32）由上式得：[ (2 ) g ]b b n n n n nn ie enf C V V （2.33）其中[0,0, ]ng g（2.34）軌跡發(fā)生器原理圖如下圖所示：

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]捷聯(lián)慣性導(dǎo)航誤差模型與初始對準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 董明.解放軍信息工程大學(xué) 2011
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[4]捷聯(lián)慣性系統(tǒng)初始對準(zhǔn)研究[D]. 趙睿.東南大學(xué) 2006
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本文編號：3247715