基于MEMS（Micro Electro Mechanical system,MEMS）的INS（Inerial Navigation System,INS）具有體積小、成本低等一系列優(yōu)勢(shì),使得其應(yīng)用前景越來越廣闊。由于MINS精度較低,利用GPS與MINS進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),可以達(dá)到低成本、高精度導(dǎo)航的目的。GPS/MINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于軍事國(guó)防、工業(yè)生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域,是導(dǎo)航領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。數(shù)據(jù)融合處理是實(shí)現(xiàn)組合導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),研究如何通過濾波算法提高組合導(dǎo)航系統(tǒng)的精度、抗干擾能力、實(shí)時(shí)性等具有重要意義。針對(duì)MINS自身特性以及在大失準(zhǔn)角與GPS失鎖情況下導(dǎo)航精度低等問題,本文圍繞IMU誤差特性、SINS誤差模型、組合導(dǎo)航濾波算法等角度展開研究分析,并提出一種自適應(yīng)級(jí)聯(lián)卡爾曼濾波算法。本文的主要內(nèi)容如下:首先,介紹INS與GPS的基本原理。推導(dǎo)INS的力學(xué)編排,給出了GPS定位與測(cè)姿的工作原理;簡(jiǎn)單地介紹INS與GPS的組合模式、估計(jì)方法與校正方式。其次,對(duì)INS與GPS進(jìn)行誤差分析并建立相應(yīng)模型。對(duì)IMU中存在的誤差進(jìn)行分析,利用Allan方差分析法實(shí)現(xiàn)對(duì)IMU的隨機(jī)誤差... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：109 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

偽距測(cè)量示意圖

21221212 arctan z/x y工作原理NS 組合模式S 組合方式可以根據(jù)涉及體系結(jié)構(gòu)與信息融合程度不同劃分為等[43]。松組合主要是利用 GPS 信息對(duì) SINS 進(jìn)行輔助，對(duì)慣性正。緊組合不僅實(shí)現(xiàn)了 GPS 輔助 INS 功能，同時(shí)能夠根據(jù) PS 精度與抗干擾能力。深組合則是 GPS 與 INS 在更深的信號(hào)成 GPS 與 INS 相互輔助，使二者信息間高度融合。下文對(duì)三松組合構(gòu)簡(jiǎn)單，較為容易實(shí)現(xiàn)[44]。其結(jié)構(gòu)如圖 2.7 所示。

圖 2.8 INS/GPS 緊組合結(jié)構(gòu)框圖原理是：利用 GPS 內(nèi)部解算的偽距、偽距率等信息引入 KF 算法或基，對(duì)所選擇的狀態(tài)變量進(jìn)行濾波估計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì) INS 的校正，提高。其中，偽距值由接收機(jī)內(nèi)部的碼跟蹤回路解算得到；偽距率由載波外，緊組合具有更高的導(dǎo)航精度與抗干擾能力。即使是在僅能搜到一下，也可以利用接收機(jī)提供的偽距、偽距率信息實(shí)現(xiàn)信息融合，獲得息。同時(shí)，在這種方式下，計(jì)算量相比于松組合大大增加，使得應(yīng)用PS 深組合不僅在信息融合程度方面區(qū)別于松組合以及緊組合，而且其涉及到 造。利用 INS 解算的速度位置等信息對(duì) GPS 接收機(jī)內(nèi)部進(jìn)行優(yōu)化[46] 2.9 所示。直接或者間接地利用鑒相器函數(shù)，將接收機(jī)內(nèi)部的信號(hào)相關(guān)器輸出


本文編號(hào)：2950487