本文關(guān)鍵詞：基于捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的卡爾曼濾波技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一種非常重要的導(dǎo)航設(shè)備,將其搭載在汽車、船舶和飛機(jī)等載具上能夠?qū)崿F(xiàn)載具的無人自動(dòng)導(dǎo)航功能,無論是在軍事還是民用領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。初始對(duì)準(zhǔn)問題是捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)必須解決的基本問題之一,初始對(duì)準(zhǔn)的時(shí)間和精度直接影響捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的反應(yīng)速度和準(zhǔn)確性,如何正確解決兩者之間的關(guān)系是近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究和探討的熱點(diǎn)。目前卡爾曼濾波在初始對(duì)準(zhǔn)的研究中發(fā)揮著重要的作用,它能夠有效解決初始導(dǎo)航參數(shù)的估計(jì)問題,并且修正元器件的隨機(jī)誤差。本文在卡爾曼濾波模型的基礎(chǔ)上圍繞動(dòng)靜基座上的初始對(duì)準(zhǔn)問題展開研究。首先,在靜基座中對(duì)準(zhǔn)方面采用了容積卡爾曼濾波代替卡爾曼濾波,并且分析和驗(yàn)證了模型的可控性和可觀測(cè)性,建立了降維的容積卡爾曼濾波模型,通過與全維濾波的仿真對(duì)比得出剔除了不可觀測(cè)量的濾波結(jié)果要優(yōu)于全維度下的濾波結(jié)果。其次,在動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)中采用了傳遞對(duì)準(zhǔn),分析和總結(jié)了在不同計(jì)算參數(shù)和測(cè)量參數(shù)作為系統(tǒng)觀測(cè)量時(shí),對(duì)初始對(duì)準(zhǔn)性能的影響并且進(jìn)行了相應(yīng)的仿真比較。最后綜合兩類參數(shù)的優(yōu)點(diǎn),建立了以速度、角速度和姿態(tài)作為觀測(cè)量的多重組合參數(shù)卡爾曼濾波模型并進(jìn)行了相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比,對(duì)比結(jié)果顯示在方位失準(zhǔn)角估計(jì)方面多重組合參數(shù)匹配較上述匹配方法有較大改善。最后,考慮到非理想化濾波模型下的初始對(duì)準(zhǔn)問題,基于平方根容積卡爾曼濾波算法和Sage-Husa算法推導(dǎo)出一種量測(cè)噪聲矩陣跟隨當(dāng)前時(shí)刻的系統(tǒng)方差陣迭代更新的自適應(yīng)算法,并將其應(yīng)用在了多重組合參數(shù)匹配中,在非理想化的條件下與平方根容積卡爾曼濾波算法進(jìn)行仿真比較,最終結(jié)果表明這種自適應(yīng)算法能夠在一定程度上改善失準(zhǔn)角誤差估計(jì)效果。
【關(guān)鍵詞】：初始對(duì)準(zhǔn) 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng) 卡爾曼濾波 可觀測(cè)性 傳遞對(duì)準(zhǔn)
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN713;TN96
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展歷程9-10
• 1.2 初始對(duì)準(zhǔn)10-12
• 1.2.1 初始對(duì)準(zhǔn)概述10-11
• 1.2.2 初始對(duì)準(zhǔn)主要方法分類11-12
• 1.2.3 初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)的研究重點(diǎn)12
• 1.3 初始對(duì)準(zhǔn)的關(guān)鍵問題12-13
• 1.3.1 誤差模型12-13
• 1.3.2 可觀測(cè)性分析13
• 1.4 卡爾曼濾波技術(shù)13-14
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)和研究?jī)?nèi)容14-16
• 第二章 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)概述16-33
• 2.1 捷聯(lián)矩陣的工作原理16-20
• 2.1.1 常用坐標(biāo)系介紹16-17
• 2.1.2 慣導(dǎo)系統(tǒng)的機(jī)械編排17-19
• 2.1.3 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系19-20
• 2.2 姿態(tài)解算方法20-25
• 2.2.1 方向余弦法20-21
• 2.2.2 歐拉角法21
• 2.2.3 四元數(shù)法21-24
• 2.2.4 組合姿態(tài)解算方法24-25
• 2.3 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的位置解算25-26
• 2.4 誤差分析及模型建立26-29
• 2.4.1 失準(zhǔn)角誤差模型26-27
• 2.4.2 速度誤差模型27-28
• 2.4.3 位置誤差模型28-29
• 2.5 SINS姿態(tài)解算仿真實(shí)驗(yàn)29-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第三章 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)方法研究33-49
• 3.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的粗對(duì)準(zhǔn)33-38
• 3.1.1 解析式對(duì)準(zhǔn)33-36
• 3.1.2 輔助慣性坐標(biāo)系對(duì)準(zhǔn)36-38
• 3.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的精對(duì)準(zhǔn)38-39
• 3.3 線性濾波39-43
• 3.3.1 卡爾曼濾波39-42
• 3.3.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波42-43
• 3.4 非線性濾波43-48
• 3.4.1 無跡卡爾曼濾波43-45
• 3.4.2 容積卡爾曼濾波45-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第四章 靜基座下的卡爾曼濾波初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)49-58
• 4.1 卡爾曼濾波模型49-52
• 4.2 卡爾曼濾波的可控性和可觀測(cè)性分析52-54
• 4.3 靜基座上的CKF初始對(duì)準(zhǔn)仿真實(shí)驗(yàn)54-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 動(dòng)基座下的卡爾曼濾波初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)58-78
• 5.1 動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)的特點(diǎn)58-59
• 5.2 速度匹配59-63
• 5.2.1 狀態(tài)方程和量測(cè)方程59-61
• 5.2.2 速度匹配仿真實(shí)驗(yàn)61-63
• 5.3 姿態(tài)匹配63-65
• 5.3.1 狀態(tài)方程和量測(cè)方程63
• 5.3.2 姿態(tài)匹配仿真實(shí)驗(yàn)63-65
• 5.4 速度加姿態(tài)匹配65-67
• 5.4.1 狀態(tài)方程和量測(cè)方程65
• 5.4.2 速度加姿態(tài)匹配仿真實(shí)驗(yàn)65-67
• 5.5 多重組合參數(shù)匹配67-70
• 5.5.1 狀態(tài)方程和量測(cè)方程67-68
• 5.5.2 多重組合參數(shù)匹配仿真實(shí)驗(yàn)68-70
• 5.6 SCKF及其自適應(yīng)算法70-77
• 5.6.1 SCKF算法70-72
• 5.6.2 自適應(yīng)SCKF算法72-74
• 5.6.3 SCKF與ASCKF的仿真實(shí)驗(yàn)74-77
• 5.7 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 工作總結(jié)78
• 6.2 研究展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 致謝83-84
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果84-85

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 龔云鵬;彈道式導(dǎo)彈初始對(duì)準(zhǔn)方法研究[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);1980年02期

2 劉育浩;黃新生;;提升小波在SINS信號(hào)去噪及初始對(duì)準(zhǔn)中的應(yīng)用[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2009年19期

3 遲鳳陽;孫楓;徐博;;迭代容積粒子濾波算法在SINS初始對(duì)準(zhǔn)中的應(yīng)用[J];傳感器與微系統(tǒng);2013年07期

4 任明榮,陳家斌,謝玲,劉星橋;采用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2004年30期

5 胡健;周百令;馬云峰;;魯棒最小方差濾波在慣導(dǎo)初始對(duì)準(zhǔn)中的應(yīng)用研究[J];艦船電子工程;2007年02期

6 嚴(yán)恭敏;秦永元;衛(wèi)育新;張立川;徐德民;嚴(yán)衛(wèi)生;;一種適用于SINS動(dòng)基座初始對(duì)準(zhǔn)的新算法[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2009年03期

7 高偉;張?chǎng)?于飛;馮晉;;基于觀測(cè)量擴(kuò)充的捷聯(lián)慣導(dǎo)快速初始對(duì)準(zhǔn)方法[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2011年11期

8 程加斌,張炎華;船用捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);1997年12期

9 崔平遠(yuǎn);孫新蕊;裴福俊;;一種基于自適應(yīng)粒子濾波的捷聯(lián)初始對(duì)準(zhǔn)方法研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2008年20期

10 劉育浩;黃新生;;基于中心差分卡爾曼濾波的SINS初始對(duì)準(zhǔn)研究[J];壓電與聲光;2009年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 董勁峰;郭偉;張巖;;現(xiàn)代控制理論在慣導(dǎo)初始對(duì)準(zhǔn)中的應(yīng)用[A];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)會(huì)測(cè)試專業(yè)委員會(huì)第八次學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2003年

2 洪慧慧;李杰;馬幸;曲蕓;;捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)綜述[A];中國(guó)宇航學(xué)會(huì)深空探測(cè)技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

3 程曦;孫淑光;;基于卡爾曼濾波算法的慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)[A];2007'儀表，自動(dòng)化及先進(jìn)集成技術(shù)大會(huì)論文集（二）[C];2007年

4 雷堰龍;王躍鋼;柏秀亮;蔚躍;陳蘇邑;;多輔助信息下動(dòng)基座初始對(duì)準(zhǔn)方法研究[A];慣性技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)發(fā)展方向研討會(huì)文集——新世紀(jì)慣性技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用[C];2012年

5 魏宗康;牛冰;;捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)動(dòng)基座全方位初始對(duì)準(zhǔn)方法[A];微機(jī)電慣性技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)——慣性技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)發(fā)展方向研討會(huì)文集[C];2011年

6 孫壽才;謝玲;韓勇強(qiáng);宋春雷;周建軍;;一種基于慣性系和捷聯(lián)慣組的運(yùn)動(dòng)基座初始對(duì)準(zhǔn)方法[A];2011年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第一分冊(cè)）[C];2011年

7 嚴(yán)恭敏;嚴(yán)衛(wèi)生;徐德民;;逆向?qū)Ш剿惴捌湓诮萋?lián)羅經(jīng)動(dòng)基座初始對(duì)準(zhǔn)中的應(yīng)用[A];第二十七屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2008年

8 牟玉濤;方海濤;;捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)車載環(huán)境下的初始對(duì)準(zhǔn)方法[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)B卷[C];2011年

9 劉敬杰;劉瑞華;;微捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)晃動(dòng)基座初始對(duì)準(zhǔn)算法的實(shí)現(xiàn)[A];全國(guó)第一屆信號(hào)處理學(xué)術(shù)會(huì)議暨中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)化研究會(huì)信號(hào)處理分會(huì)籌備工作委員會(huì)第三次工作會(huì)議專刊[C];2007年

10 楊大燁;張樂;彭智宏;陳效真;謝天懷;;捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)晃動(dòng)基座初始對(duì)準(zhǔn)研究[A];2003年慣性儀表與元件學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2003年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 楊登紅;旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定彈GNSS/MIMU組合導(dǎo)航初始對(duì)準(zhǔn)方法研究[D];北京理工大學(xué);2015年

2 王振凱;非線性對(duì)準(zhǔn)方法和輔助導(dǎo)航系統(tǒng)解析性能分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 杜濤;抗干擾濾波方法及在偏振組合導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D];東南大學(xué);2016年

4 錢偉行;捷聯(lián)慣導(dǎo)與組合導(dǎo)航系統(tǒng)高精度初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

5 張義;艦船捷聯(lián)慣性系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李錦;激光捷聯(lián)慣性導(dǎo)航初始對(duì)準(zhǔn)和標(biāo)定方法的研究[D];東南大學(xué);2016年

2 李宏成;基于捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的卡爾曼濾波技術(shù)研究[D];江西理工大學(xué);2016年

3 任蕾;捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

4 王存;井下捷聯(lián)慣導(dǎo)定位系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)濾波應(yīng)用研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

5 陳祥榮;基于捷聯(lián)慣性導(dǎo)航車輛初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

6 胡曉樂;慣性導(dǎo)航初始對(duì)準(zhǔn)在車載多傳感器集成系統(tǒng)上的應(yīng)用研究[D];首都師范大學(xué);2009年

7 宮海濤;慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)方法及實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

8 聶振輝;粒子濾波方法在SINS初始對(duì)準(zhǔn)中的應(yīng)用研究[D];東北大學(xué);2008年

9 魯小強(qiáng);INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)濾波方法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

10 李兵軍;基于光纖捷聯(lián)式羅經(jīng)系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：基于捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的卡爾曼濾波技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：476228