本文關(guān)鍵詞：高精度長(zhǎng)航時(shí)慣導(dǎo)系統(tǒng)重力擾動(dòng)補(bǔ)償方法研究

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【摘要】：在中低精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中，慣性器件的精度是引起誤差的主要因素，相比之下重力擾動(dòng)所帶來的誤差影響可以忽略。隨著慣性器件精度的不斷提高，重力擾動(dòng)所引起的導(dǎo)航誤差已經(jīng)成為高精度長(zhǎng)航時(shí)慣導(dǎo)系統(tǒng)的主要誤差源之一，不應(yīng)該再被忽略，必須對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。本文針對(duì)高精度長(zhǎng)航時(shí)慣導(dǎo)系統(tǒng)補(bǔ)償方法展開了研究，，從理論上分析了重力擾動(dòng)對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差影響的數(shù)學(xué)機(jī)理，并提出了新的補(bǔ)償方法。主要研究?jī)?nèi)容包括： 1、研究了重力擾動(dòng)對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差影響；以慣導(dǎo)系統(tǒng)基本的力學(xué)編排為基礎(chǔ)，從理論上推導(dǎo)了重力擾動(dòng)對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差影響的數(shù)學(xué)機(jī)理。并詳細(xì)分析了不同重力擾動(dòng)模型對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)位置誤差所產(chǎn)生的影響。 2、對(duì)重力擾動(dòng)補(bǔ)償方法進(jìn)行研究；介紹了幾種重力擾動(dòng)獲取方式，并對(duì)幾種現(xiàn)有重力擾動(dòng)補(bǔ)償方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。在此基礎(chǔ)上，提出了基于局部擬合低階模型的重力擾動(dòng)補(bǔ)償方法。仿真結(jié)果表明，本文提出的方法可以有效地減小重力擾動(dòng)所引起的慣導(dǎo)位置誤差，提高導(dǎo)航精度。 3、在基于局部擬合低階模型的重力擾動(dòng)補(bǔ)償方法基礎(chǔ)上，對(duì)重力擾動(dòng)剩余誤差進(jìn)行了分析，將其等效為加速度計(jì)零偏，提出了基于卡爾曼濾波估計(jì)的重力擾動(dòng)剩余誤差補(bǔ)償方法。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可以有效地減小重力擾動(dòng)剩余誤差所引起的慣導(dǎo)位置誤差，進(jìn)一步提高導(dǎo)航精度。
【關(guān)鍵詞】：慣性導(dǎo)航 重力擾動(dòng)補(bǔ)償方法 EGM96模型 卡爾曼濾波估計(jì)
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U666.12
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 研究歷史及現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展歷史11-12
• 1.2.2 重力補(bǔ)償技術(shù)的研究歷史及現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文主要內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 地球重力場(chǎng)模型及常用重力場(chǎng)參數(shù)16-26
• 2.1 地球重力場(chǎng)基礎(chǔ)與重力場(chǎng)基本概念16-20
• 2.1.1 地球重力場(chǎng)16-17
• 2.1.2 重力場(chǎng)基本概念17-20
• 2.2 正常重力模型20-22
• 2.2.1 地理坐標(biāo)系下的正常重力模型21
• 2.2.2 地球坐標(biāo)系下的正常重力模型21-22
• 2.3 地球重力場(chǎng)球諧模型及常用重力場(chǎng)參數(shù)的模型計(jì)算22-25
• 2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)模型25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 重力擾動(dòng)對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差影響研究26-43
• 3.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)基本原理26-33
• 3.1.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)常用坐標(biāo)系27-30
• 3.1.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的力學(xué)編排30-33
• 3.2 重力擾動(dòng)對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差影響的數(shù)學(xué)機(jī)理推導(dǎo)33-35
• 3.3 基于重力擾動(dòng)簡(jiǎn)單模型的慣導(dǎo)位置誤差仿真分析35-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第四章 重力擾動(dòng)補(bǔ)償方法研究43-67
• 4.1 重力擾動(dòng)的獲取43-45
• 4.1.1 基于重力傳感器的重力擾動(dòng)獲取43-44
• 4.1.2 基于重力背景圖的重力擾動(dòng)獲取44
• 4.1.3 基于重力場(chǎng)球諧模型的重力擾動(dòng)獲取44-45
• 4.2 改善慣導(dǎo)系統(tǒng)力學(xué)編排45-46
• 4.3 基于局部擬合低階模型的重力擾動(dòng)補(bǔ)償方法46-57
• 4.3.1 局部重力擾動(dòng)數(shù)據(jù)的擬合47-53
• 4.3.2 重力擾動(dòng)補(bǔ)償仿真實(shí)驗(yàn)53-57
• 4.4 基于卡爾曼濾波估計(jì)的重力擾動(dòng)剩余誤差補(bǔ)償57-66
• 4.4.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差建模57-58
• 4.4.2 多普勒計(jì)程儀誤差建模58-59
• 4.4.3 卡爾曼濾波估計(jì)模型建立59-62
• 4.4.4 系統(tǒng)可觀測(cè)性分析62-64
• 4.4.5 仿真實(shí)驗(yàn)64-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第五章 總結(jié)與展望67-69
• 5.1 全文工作總結(jié)67
• 5.2 未來工作展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單72-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：558166