高動(dòng)態(tài)環(huán)境下GNSS/INS深組合自適應(yīng)濾波技術(shù)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-03 06:59
GNSS/INS深組合通過(guò)接收機(jī)跟蹤環(huán)路或?qū)Ш浇馑阈畔⑴cINS測(cè)量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,完成INS測(cè)量誤差的修正,且采用INS多普勒信息輔助GNSS接收機(jī),提升GNSS接收機(jī)在高動(dòng)態(tài)下對(duì)衛(wèi)星信號(hào)穩(wěn)定跟蹤和快速捕獲的性能,提高系統(tǒng)抗干擾能力,有效解決抗干擾與動(dòng)態(tài)跟蹤性能之間的矛盾。因此,GNSS/INS深組合技術(shù)及系統(tǒng)已經(jīng)在美國(guó)和歐洲等國(guó)家的高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景得到了應(yīng)用,而在國(guó)內(nèi)卻還停留在實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)研制和數(shù)值驗(yàn)證階段。在GNSS/INS深組合系統(tǒng)中,GNSS接收機(jī)基帶信號(hào)穩(wěn)定跟蹤能力和組合導(dǎo)航濾波精度是影響深組合系統(tǒng)精度乃至整體性能的最為關(guān)鍵的技術(shù)。針對(duì)于此,本論文主要目標(biāo)是設(shè)計(jì)高性能的GNSS/INS深組合濾波算法,解決高動(dòng)態(tài)時(shí)變?cè)肼曄孪到y(tǒng)組合算法的穩(wěn)健性問(wèn)題。課題圍繞高性能GNSS/IINS深組合濾波算法的設(shè)計(jì)與仿真,首先構(gòu)建了GNSS/INS深組合仿真平臺(tái),給深組合算法的設(shè)計(jì)奠定仿真、驗(yàn)證和優(yōu)選的基礎(chǔ);其次,開(kāi)展了 GNSS/INS深組合結(jié)構(gòu)與數(shù)學(xué)模型研究、經(jīng)典非線(xiàn)性濾波算法在GNSS/INS深組合中的適應(yīng)性研究、高動(dòng)態(tài)下GNSS/INS深組合預(yù)濾波器和組合導(dǎo)航自適應(yīng)濾波器設(shè)計(jì)與仿真這四項(xiàng)工作...
【文章來(lái)源】:中國(guó)工程物理研究院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.丨松組合結(jié)構(gòu)示意圖??
由于松、緊組合都沒(méi)有利用組合導(dǎo)航結(jié)果或INS信息去輔助GNSS接收機(jī)基帶捕獲??或跟蹤衛(wèi)星信號(hào),其GNSS接收機(jī)始終保持獨(dú)立,組合系統(tǒng)中GNSS接收機(jī)的抗干擾和??動(dòng)態(tài)跟蹤能力并沒(méi)有得到改善,因此,在高動(dòng)態(tài)下GNSS接收機(jī)易丟星和失鎖,嚴(yán)重??影響組合系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。??圖1.3為深組合結(jié)構(gòu)示意。從圖中可知,深組合在利用接收機(jī)跟蹤環(huán)路相關(guān)器或鑒??別器輸出信息(或偽距與偽距率)與INS測(cè)量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,修正INS測(cè)量誤差的??同時(shí),還采用INS信息輔助GNSS接收機(jī)基帶快速捕獲和跟蹤衛(wèi)星信號(hào),以提升高動(dòng)態(tài)??環(huán)境下GNSS接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的穩(wěn)定跟蹤及捕獲性能,減小環(huán)路等效帶寬,提高??GNSS接收機(jī)抗干擾性能,有效解決抗干擾與動(dòng)態(tài)跟蹤性能之間的矛盾。??i?GNSS接收機(jī)基帶通道??^?d相關(guān)器H碼/載波鑒別器濾波??頻?J?一一?,??!??前?|通道1?I?1碼/載波NCO?^^—I—?k??
?::::::::::::::::::::::::::「??]?濾??I慣性傳感器一m?—捷聯(lián)慣導(dǎo)解算一m:卜波??I?器??!?I?_I??捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)?—1??圖1.2緊組合結(jié)構(gòu)示意圖??由于松、緊組合都沒(méi)有利用組合導(dǎo)航結(jié)果或INS信息去輔助GNSS接收機(jī)基帶捕蹤衛(wèi)星信號(hào),其GNSS接收機(jī)始終保持獨(dú)立,組合系統(tǒng)中GNSS接收機(jī)的抗干擾跟蹤能力并沒(méi)有得到改善,因此,在高動(dòng)態(tài)下GNSS接收機(jī)易丟星和失鎖,嚴(yán)組合系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。??圖1.3為深組合結(jié)構(gòu)示意。從圖中可知,深組合在利用接收機(jī)跟蹤環(huán)路相關(guān)器或輸出信息(或偽距與偽距率)與INS測(cè)量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,修正INS測(cè)量誤差,還采用INS信息輔助GNSS接收機(jī)基帶快速捕獲和跟蹤衛(wèi)星信號(hào),以提升高動(dòng)下GNSS接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的穩(wěn)定跟蹤及捕獲性能,減小環(huán)路等效帶寬,提S接收機(jī)抗干擾性能,有效解決抗干擾與動(dòng)態(tài)跟蹤性能之間的矛盾。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超緊組合中不同精度IMU對(duì)GNSS信號(hào)跟蹤性能的提升[J]. 郭強(qiáng),尹業(yè)宏,宣揚(yáng). 測(cè)繪地理信息. 2016(06)
[2]捷聯(lián)慣性/衛(wèi)星超緊組合導(dǎo)航技術(shù)綜述與展望[J]. 李子月,張林,陳善秋,楊春寧,馬龍華. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2016(04)
[3]基于多普勒輔助的慣性/衛(wèi)星深組合技術(shù)研究[J]. 薛濤,王康,葛文濤,李偉,陳安升. 導(dǎo)航定位與授時(shí). 2015(06)
[4]GPS/SINS深組合導(dǎo)航技術(shù)綜述[J]. 孫兆妍,王新龍,車(chē)歡. 航空兵器. 2014(06)
[5]GPS/SINS超緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)自適應(yīng)混合濾波算法[J]. 周衛(wèi)東,蔡佳楠,孫龍. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(07)
[6]基于UKF的GPS L1 C/A碼微弱信號(hào)跟蹤算法[J]. 曾慶喜,唐琳琳,王慶,陳小惠. 艦船電子工程. 2014(01)
[7]均方根嵌入式容積卡爾曼濾波[J]. 張?chǎng)未?郭承軍. 控制理論與應(yīng)用. 2013(09)
[8]遺傳算法輔助下的粒子濾波及其在GPS/SINS深組合中的應(yīng)用[J]. 楊洋,薛曉中. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[9]從利比亞戰(zhàn)爭(zhēng)看精確制導(dǎo)武器在不對(duì)稱(chēng)戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用[J]. 朱愛(ài)平,蔣琪,楊磊,蘇鑫鑫,葉蕾. 飛航導(dǎo)彈. 2011(04)
[10]SINS/GPS緊耦合組合導(dǎo)航[J]. 鄭辛,付夢(mèng)印. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(01)
博士論文
[1]微慣導(dǎo)/北斗深組合導(dǎo)航系統(tǒng)主要誤差源抑制方法研究[D]. 王安成.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]MEMS-SINS/GPS組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 崔留爭(zhēng).中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[3]GNSS/INS深組合導(dǎo)航理論與方法研究[D]. 陳坡.解放軍信息工程大學(xué) 2013
[4]容積卡爾曼濾波算法研究及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用[D]. 葛磊.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]GNSS/INS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)信息匹配問(wèn)題與跟蹤算法研究[D]. 羅勇.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[6]分布式GPS/SINS超緊組合架構(gòu)下的信號(hào)處理和信息融合技術(shù)研究[D]. 高帥和.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[7]MEMS IMU/GNSS超緊組合導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 葉萍.上海交通大學(xué) 2011
[8]慣性輔助GPS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 胡銳.南京理工大學(xué) 2010
[9]北斗/微慣導(dǎo)組合導(dǎo)航方法研究[D]. 何曉峰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[10]GPS/MIMU嵌入式組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 唐康華.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]北斗高精度定向中的多徑/天線(xiàn)相位中心誤差建模及補(bǔ)償方法研究[D]. 孟德利.國(guó)防科技大學(xué) 2017
[2]嵌入式GNSS/SINS超緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳克振.南京理工大學(xué) 2017
[3]基于軟件接收機(jī)的深組合導(dǎo)航算法和濾波研究[D]. 石威.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]高動(dòng)態(tài)飛行器INS/GNSS深耦合系統(tǒng)精度分析及優(yōu)化技術(shù)[D]. 王鵬.電子科技大學(xué) 2015
[5]基于軟件接收機(jī)的MEMS-IMU/衛(wèi)星深組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 江照波.南京航空航天大學(xué) 2015
[6]SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 王菲.北京理工大學(xué) 2015
[7]基于偽距、偽距率的SINS/GPS緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 臧中原.北京理工大學(xué) 2015
[8]GPS/SINS超緊耦合組合導(dǎo)航系統(tǒng)的信息融合算法研究[D]. 豐澤斌.浙江大學(xué) 2015
[9]高動(dòng)態(tài)下SINS/GPS超緊耦合組合導(dǎo)航系統(tǒng)的仿真平臺(tái)研究[D]. 石小龍.浙江大學(xué) 2014
[10]基于矢量跟蹤環(huán)的GPS/INS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 何航平.南京航空航天大學(xué) 2014
本文編號(hào):3060833
【文章來(lái)源】:中國(guó)工程物理研究院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.丨松組合結(jié)構(gòu)示意圖??
由于松、緊組合都沒(méi)有利用組合導(dǎo)航結(jié)果或INS信息去輔助GNSS接收機(jī)基帶捕獲??或跟蹤衛(wèi)星信號(hào),其GNSS接收機(jī)始終保持獨(dú)立,組合系統(tǒng)中GNSS接收機(jī)的抗干擾和??動(dòng)態(tài)跟蹤能力并沒(méi)有得到改善,因此,在高動(dòng)態(tài)下GNSS接收機(jī)易丟星和失鎖,嚴(yán)重??影響組合系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。??圖1.3為深組合結(jié)構(gòu)示意。從圖中可知,深組合在利用接收機(jī)跟蹤環(huán)路相關(guān)器或鑒??別器輸出信息(或偽距與偽距率)與INS測(cè)量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,修正INS測(cè)量誤差的??同時(shí),還采用INS信息輔助GNSS接收機(jī)基帶快速捕獲和跟蹤衛(wèi)星信號(hào),以提升高動(dòng)態(tài)??環(huán)境下GNSS接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的穩(wěn)定跟蹤及捕獲性能,減小環(huán)路等效帶寬,提高??GNSS接收機(jī)抗干擾性能,有效解決抗干擾與動(dòng)態(tài)跟蹤性能之間的矛盾。??i?GNSS接收機(jī)基帶通道??^?d相關(guān)器H碼/載波鑒別器濾波??頻?J?一一?,??!??前?|通道1?I?1碼/載波NCO?^^—I—?k??
?::::::::::::::::::::::::::「??]?濾??I慣性傳感器一m?—捷聯(lián)慣導(dǎo)解算一m:卜波??I?器??!?I?_I??捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)?—1??圖1.2緊組合結(jié)構(gòu)示意圖??由于松、緊組合都沒(méi)有利用組合導(dǎo)航結(jié)果或INS信息去輔助GNSS接收機(jī)基帶捕蹤衛(wèi)星信號(hào),其GNSS接收機(jī)始終保持獨(dú)立,組合系統(tǒng)中GNSS接收機(jī)的抗干擾跟蹤能力并沒(méi)有得到改善,因此,在高動(dòng)態(tài)下GNSS接收機(jī)易丟星和失鎖,嚴(yán)組合系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。??圖1.3為深組合結(jié)構(gòu)示意。從圖中可知,深組合在利用接收機(jī)跟蹤環(huán)路相關(guān)器或輸出信息(或偽距與偽距率)與INS測(cè)量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,修正INS測(cè)量誤差,還采用INS信息輔助GNSS接收機(jī)基帶快速捕獲和跟蹤衛(wèi)星信號(hào),以提升高動(dòng)下GNSS接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的穩(wěn)定跟蹤及捕獲性能,減小環(huán)路等效帶寬,提S接收機(jī)抗干擾性能,有效解決抗干擾與動(dòng)態(tài)跟蹤性能之間的矛盾。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超緊組合中不同精度IMU對(duì)GNSS信號(hào)跟蹤性能的提升[J]. 郭強(qiáng),尹業(yè)宏,宣揚(yáng). 測(cè)繪地理信息. 2016(06)
[2]捷聯(lián)慣性/衛(wèi)星超緊組合導(dǎo)航技術(shù)綜述與展望[J]. 李子月,張林,陳善秋,楊春寧,馬龍華. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2016(04)
[3]基于多普勒輔助的慣性/衛(wèi)星深組合技術(shù)研究[J]. 薛濤,王康,葛文濤,李偉,陳安升. 導(dǎo)航定位與授時(shí). 2015(06)
[4]GPS/SINS深組合導(dǎo)航技術(shù)綜述[J]. 孫兆妍,王新龍,車(chē)歡. 航空兵器. 2014(06)
[5]GPS/SINS超緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)自適應(yīng)混合濾波算法[J]. 周衛(wèi)東,蔡佳楠,孫龍. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(07)
[6]基于UKF的GPS L1 C/A碼微弱信號(hào)跟蹤算法[J]. 曾慶喜,唐琳琳,王慶,陳小惠. 艦船電子工程. 2014(01)
[7]均方根嵌入式容積卡爾曼濾波[J]. 張?chǎng)未?郭承軍. 控制理論與應(yīng)用. 2013(09)
[8]遺傳算法輔助下的粒子濾波及其在GPS/SINS深組合中的應(yīng)用[J]. 楊洋,薛曉中. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[9]從利比亞戰(zhàn)爭(zhēng)看精確制導(dǎo)武器在不對(duì)稱(chēng)戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用[J]. 朱愛(ài)平,蔣琪,楊磊,蘇鑫鑫,葉蕾. 飛航導(dǎo)彈. 2011(04)
[10]SINS/GPS緊耦合組合導(dǎo)航[J]. 鄭辛,付夢(mèng)印. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(01)
博士論文
[1]微慣導(dǎo)/北斗深組合導(dǎo)航系統(tǒng)主要誤差源抑制方法研究[D]. 王安成.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]MEMS-SINS/GPS組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 崔留爭(zhēng).中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[3]GNSS/INS深組合導(dǎo)航理論與方法研究[D]. 陳坡.解放軍信息工程大學(xué) 2013
[4]容積卡爾曼濾波算法研究及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用[D]. 葛磊.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]GNSS/INS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)信息匹配問(wèn)題與跟蹤算法研究[D]. 羅勇.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[6]分布式GPS/SINS超緊組合架構(gòu)下的信號(hào)處理和信息融合技術(shù)研究[D]. 高帥和.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[7]MEMS IMU/GNSS超緊組合導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 葉萍.上海交通大學(xué) 2011
[8]慣性輔助GPS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 胡銳.南京理工大學(xué) 2010
[9]北斗/微慣導(dǎo)組合導(dǎo)航方法研究[D]. 何曉峰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[10]GPS/MIMU嵌入式組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 唐康華.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]北斗高精度定向中的多徑/天線(xiàn)相位中心誤差建模及補(bǔ)償方法研究[D]. 孟德利.國(guó)防科技大學(xué) 2017
[2]嵌入式GNSS/SINS超緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳克振.南京理工大學(xué) 2017
[3]基于軟件接收機(jī)的深組合導(dǎo)航算法和濾波研究[D]. 石威.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]高動(dòng)態(tài)飛行器INS/GNSS深耦合系統(tǒng)精度分析及優(yōu)化技術(shù)[D]. 王鵬.電子科技大學(xué) 2015
[5]基于軟件接收機(jī)的MEMS-IMU/衛(wèi)星深組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 江照波.南京航空航天大學(xué) 2015
[6]SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 王菲.北京理工大學(xué) 2015
[7]基于偽距、偽距率的SINS/GPS緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 臧中原.北京理工大學(xué) 2015
[8]GPS/SINS超緊耦合組合導(dǎo)航系統(tǒng)的信息融合算法研究[D]. 豐澤斌.浙江大學(xué) 2015
[9]高動(dòng)態(tài)下SINS/GPS超緊耦合組合導(dǎo)航系統(tǒng)的仿真平臺(tái)研究[D]. 石小龍.浙江大學(xué) 2014
[10]基于矢量跟蹤環(huán)的GPS/INS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 何航平.南京航空航天大學(xué) 2014
本文編號(hào):3060833
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