全球氣溫升高,兩極冰雪融化,極區(qū)擁有豐富的自然資源,各國(guó)對(duì)于極區(qū)的資源和空間爭(zhēng)奪激烈。而水下航行器是極區(qū)工作并不可少的工具,其導(dǎo)航定位能力是進(jìn)行各種工作的前提基礎(chǔ)。論文針對(duì)水下航行器在極區(qū)的導(dǎo)航問(wèn)題,給出了橫向坐標(biāo)系捷聯(lián)慣導(dǎo)、多普勒和超短基線的極區(qū)組合導(dǎo)航系統(tǒng)方案。論文的主要工作有:首先,由于傳統(tǒng)慣導(dǎo)力學(xué)編排在極區(qū)由于經(jīng)線快速收斂導(dǎo)致無(wú)法定向定位問(wèn)題,采用了一種適合極區(qū)慣性導(dǎo)航的橫向坐標(biāo)系方案。給出了橫向坐標(biāo)系的定義,推導(dǎo)了其慣性導(dǎo)航的力學(xué)編排,著重分析了其誤差特性并與傳統(tǒng)坐標(biāo)系的系統(tǒng)誤差進(jìn)行了比較,為后續(xù)以慣導(dǎo)為核心的組合導(dǎo)航建立基礎(chǔ)。其次,研究了橫向坐標(biāo)系慣導(dǎo)傳統(tǒng)的阻尼和校正技術(shù)。為抑制舒勒和傅科周期振蕩,在外部速度信息下設(shè)計(jì)了水平阻尼網(wǎng)絡(luò);同時(shí)為了抑制地球周期振蕩,設(shè)計(jì)了方位阻尼網(wǎng)絡(luò),構(gòu)成慣導(dǎo)的全阻尼系統(tǒng)。利用外部位置信息采用三點(diǎn)校的方案對(duì)系統(tǒng)的位置進(jìn)行重調(diào),估計(jì)出慣導(dǎo)的航向誤差和陀螺隨機(jī)常值漂移,并對(duì)其進(jìn)行校正。然后,建立了橫向坐標(biāo)系慣導(dǎo)和多普勒、超短基線的組合導(dǎo)航方法�；趹T導(dǎo)的誤差方程,建立了其狀態(tài)模型。根據(jù)多普勒和超短基線基本原理給出了其狀態(tài)方程和量測(cè)方程。利用卡爾曼濾波... 

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 極區(qū)導(dǎo)航發(fā)展概述
        1.2.2 國(guó)內(nèi)外水下航行器研究現(xiàn)狀
        1.2.3 水下航行器導(dǎo)航方式
        1.2.4 課題問(wèn)題的提出
    1.3 論文的主要工作及內(nèi)容編排
第2章 橫向坐標(biāo)系捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
    2.1 橫向坐標(biāo)系捷聯(lián)慣導(dǎo)的力學(xué)編排
        2.1.1 橫向坐標(biāo)系的建立
        2.1.2 橫向坐標(biāo)系捷聯(lián)慣性的機(jī)械編排
    2.2 橫向坐標(biāo)系捷聯(lián)慣導(dǎo)的誤差方程
        2.2.1 導(dǎo)航參數(shù)的誤差方程
        2.2.2 陀螺和加速度計(jì)的誤差方程
    2.3 橫向坐標(biāo)系捷聯(lián)慣導(dǎo)的誤差分析
        2.3.1 靜基座下系統(tǒng)誤差分析
        2.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)與分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 橫向坐標(biāo)系慣導(dǎo)的傳統(tǒng)阻尼與校正技術(shù)
    3.1 橫向坐標(biāo)系捷聯(lián)慣導(dǎo)的阻尼
        3.1.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)的高度阻尼
        3.1.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)全阻尼技術(shù)
        3.1.3 仿真實(shí)驗(yàn)與分析
    3.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)的校正技術(shù)
        3.2.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)的兩點(diǎn)校
        3.2.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)的三點(diǎn)校
        3.2.3 仿真實(shí)驗(yàn)與分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 SINS/DVL/USBL極區(qū)組合導(dǎo)航方法
    4.1 多普勒測(cè)速儀和超短基線的工作原理
        4.1.1 多普勒測(cè)速的原理與誤差分析
        4.1.2 超短基線定位原理與誤差分析
    4.2 SINS/DVL/USBL組合導(dǎo)航
        4.2.1 卡爾曼濾波器
        4.2.2 SINS/DVL組合
        4.2.3 SINS/USBL組合
    4.3 仿真實(shí)驗(yàn)與分析
        4.3.1 SINS/DVL仿真分析
        4.3.2 SINS/DVL/USBL仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于Huber估計(jì)的組合導(dǎo)航方法
    5.1 基于Huber估計(jì)的卡爾曼濾波器
        5.1.1 最大似然估計(jì)
        5.1.2 Huber估計(jì)下的卡爾曼濾波器
        5.1.3 考慮異常點(diǎn)的Huber濾波器
    5.2 仿真與分析
        5.2.1 厚尾噪聲仿真
        5.2.2 異常量測(cè)噪聲仿真
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]深海超短基線定位系統(tǒng)現(xiàn)狀及展望[J]. 張同偉,王向鑫,唐嘉陵,秦升杰.  艦船電子工程. 2018(10)
[2]M估計(jì)的強(qiáng)跟蹤SVD-UKF算法在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 池傳國(guó),黃國(guó)勇,孫磊.  電子科技. 2018(07)
[3]水下SINS/DVL組合導(dǎo)航技術(shù)綜述[J]. 趙俊波,葛錫云,馮雪磊,周宏坤.  水下無(wú)人系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]地球模型對(duì)橫坐標(biāo)慣導(dǎo)極區(qū)導(dǎo)航影響的分析[J]. 郝勇帥,周愛(ài)軍,王海波.  艦船電子工程. 2017(07)
[5]水下SINS/DVL緊組合導(dǎo)航算法[J]. 陳建華,朱海,王超,于化鵬.  海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]一種基于集中濾波的SINS/DVL/USBL水下組合導(dǎo)航算法[J]. 張亞文,莫明崗,馬小艷,江薇.  導(dǎo)航定位與授時(shí). 2017(01)
[7]水下載體SINS/USBL組合導(dǎo)航濾波方法研究[J]. 于浩,王彥國(guó),胡小毛,王桂如.  導(dǎo)航定位與授時(shí). 2017(01)
[8]基于橫坐標(biāo)系的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)/多普勒速度儀極區(qū)組合導(dǎo)航算法[J]. 張福斌,馬朋,王智輝.  兵工學(xué)報(bào). 2016(07)
[9]一種基于相對(duì)測(cè)量信息的SINS/USBL組合導(dǎo)航算法[J]. 張亞文,莫明崗,馬小艷,鄧?yán)^權(quán).  導(dǎo)航定位與授時(shí). 2016(02)
[10]慣導(dǎo)系統(tǒng)橫向坐標(biāo)法導(dǎo)航性能研究[J]. 劉文超,卞鴻巍,王榮穎,溫朝江.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2015(11)

博士論文
[1]多水下航行器協(xié)同定位算法研究[D]. 劉亞龍.哈爾濱工程大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于USBL輔助SINS的AUV導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 胡賀慶.東南大學(xué) 2017
[2]極區(qū)慣性/重力組合導(dǎo)航方法研究[D]. 李大良.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]水下運(yùn)載器SINS/USBL/DVL組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與高性能算法研究[D]. 高兵兵.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于格網(wǎng)坐標(biāo)系的極區(qū)慣性導(dǎo)航與組合導(dǎo)航算法研究[D]. 趙成龍.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3707103