地磁信息處理與匹配導(dǎo)航算法研究
發(fā)布時間:2021-08-09 18:14
隨著地磁測量技術(shù)與地磁匹配相關(guān)理論的發(fā)展,地磁導(dǎo)航逐漸成為熱門研究課題。地磁包含總磁場強度、水平磁場強度、磁偏角、磁傾角等多種可匹配特征信息量,地磁導(dǎo)航具有隱蔽性強、全天候、環(huán)境適應(yīng)性好、誤差不隨時間累計等優(yōu)勢。通過與慣導(dǎo)組合,地磁導(dǎo)航系統(tǒng)可以輔助解決慣導(dǎo)系統(tǒng)的位置誤差發(fā)散問題,滿足衛(wèi)星不可用環(huán)境下的導(dǎo)航需求。本文對地磁匹配中的相關(guān)問題進行了研究,主要完成了以下工作:(1)研究了地磁數(shù)據(jù)探測過程中的誤差校正技術(shù)。地磁場屬于弱磁場,使用磁傳感器進行數(shù)據(jù)測量時,容易受到外部環(huán)境的干擾,對磁傳感器磁測數(shù)據(jù)進行預(yù)處理是地磁導(dǎo)航的重要環(huán)節(jié)之一。分析三軸磁傳感器制造和測量過程中的誤差來源,建立了磁傳感器的綜合誤差模型。在誤差模型基礎(chǔ)上建立了誤差分析模型,研究了帶遺忘因子的迭代最小二乘磁傳感器誤差補償技術(shù),提高了磁測數(shù)據(jù)精度,滿足導(dǎo)航需求。(2)研究了地磁圖構(gòu)建過程中的插值、延拓技術(shù)。分析比較了多種插值技術(shù),通過仿真比較,選擇了克里金插值方法,其總體精度能滿足導(dǎo)航對基準(zhǔn)地磁圖的需求。研究地磁場延拓問題,經(jīng)過數(shù)學(xué)推導(dǎo)分析了頻域算子的濾波特性,采用傅里葉變換算法處理向上延拓問題,針對不穩(wěn)定的向下延拓問題...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
IGRF-12模型中的全球總磁場強度等值線圖[45]
碩士學(xué)位論文地磁信息處理與匹配導(dǎo)航算法研究57圖5.3地磁場三維值顯示及保存界面(2)高精度導(dǎo)航設(shè)備實驗系統(tǒng)采用加拿大NovAtel公司研發(fā)的一款集成GPS/INS的緊耦合組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)SPAN-CPT,如圖5.4所示。系統(tǒng)內(nèi)部封裝了GNSS板卡與光纖慣性測量單元,定位精度可根據(jù)應(yīng)用需求進行選擇,是一款性價比較高的定位系統(tǒng)[78]。圖5.4SPAN-CPT集成GPS/INS的緊耦合組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)SPAN-CPT設(shè)備技術(shù)指標(biāo)如表5.3所示。表5.3SPAN-CPT性能指標(biāo)傳感器參數(shù)描述參數(shù)值SPAN-CPT系統(tǒng)INS陀螺零偏穩(wěn)定性o1/h陀螺隨機游走o0.0667/h加速度計零偏穩(wěn)定性750μg加速度計隨機游走55μg/HzGPS位置測量精度1.8m(RMS)速度測量精度0.02m/s(RMS)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]地磁導(dǎo)航技術(shù)研究進展綜述[J]. 周能兵,王亞斌,王強. 導(dǎo)航定位學(xué)報. 2018(02)
[2]GA與PSO的混合研究綜述[J]. 李紅亞,彭昱忠,鄧楚燕,龔道慶. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(02)
[3]一種改進的地磁平緩區(qū)的地磁匹配算法[J]. 肖晶,齊曉慧,段修生. 火力與指揮控制. 2017(09)
[4]地磁匹配算法的研究現(xiàn)狀及改進策略[J]. 肖晶,齊曉慧,段修生. 電光與控制. 2018(01)
[5]IGRF12和WMM2015模型在中國區(qū)域的精度評估及其適用性分析[J]. 聶琳娟,邱耀東,申文斌,張素琴,張兵兵. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2017(09)
[6]世界地磁場模型WMM2015誤差分析與評估[J]. 趙希亮,邊剛,金紹華,王美娜,劉強. 海洋測繪. 2016(03)
[7]一種水下載體干擾磁場的空間差分補償方法[J]. 趙塔,陳雨薇,周志堅,程德福. 電機與控制學(xué)報. 2016(03)
[8]區(qū)域地磁場諧和樣條模型研究[J]. 馮麗麗. 國際地震動態(tài). 2016(01)
[9]地磁濾波導(dǎo)航技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 黃朝艷,田海冬,趙華. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(30)
[10]水下地磁/慣性組合導(dǎo)航試驗分析[J]. 穆華,吳志添,吳美平. 中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2013(03)
博士論文
[1]克里格插值的加速和參數(shù)優(yōu)化及其應(yīng)用[D]. 姜春雷.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2016
[2]水下機器人地磁輔助導(dǎo)航算法研究[D]. 張曉峻.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]光纖捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模及濾波技術(shù)研究[D]. 顧姍姍.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]慣性/地磁匹配組合導(dǎo)航相關(guān)技術(shù)研究[D]. 朱占龍.東南大學(xué) 2015
[5]地磁測量中載體干擾磁場特性及補償方法研究[D]. 李季.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[6]INS/地磁匹配組合導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)研究[D]. 梁瑩.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[7]地磁導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 寇義民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[8]粒子群優(yōu)化算法研究及其在海底地形輔助導(dǎo)航中的應(yīng)用[D]. 譚佳琳.哈爾濱工程大學(xué) 2010
碩士論文
[1]地磁輔助慣性導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 陳沖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于SVM的地磁車輛檢測器車型分類方法研究[D]. 趙濟民.北京交通大學(xué) 2014
[3]快速三維克里金插值方法研究及實現(xiàn)[D]. 蔡元菲.電子科技大學(xué) 2013
[4]地磁匹配導(dǎo)航算法及地磁場模擬系統(tǒng)研究[D]. 劉亞云.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]地磁傳感器及其在姿態(tài)角測試中的應(yīng)用研究[D]. 劉曉娜.中北大學(xué) 2008
[6]空間插值技術(shù)的開發(fā)與實現(xiàn)[D]. 顏慧敏.西南石油學(xué)院 2005
本文編號:3332557
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
IGRF-12模型中的全球總磁場強度等值線圖[45]
碩士學(xué)位論文地磁信息處理與匹配導(dǎo)航算法研究57圖5.3地磁場三維值顯示及保存界面(2)高精度導(dǎo)航設(shè)備實驗系統(tǒng)采用加拿大NovAtel公司研發(fā)的一款集成GPS/INS的緊耦合組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)SPAN-CPT,如圖5.4所示。系統(tǒng)內(nèi)部封裝了GNSS板卡與光纖慣性測量單元,定位精度可根據(jù)應(yīng)用需求進行選擇,是一款性價比較高的定位系統(tǒng)[78]。圖5.4SPAN-CPT集成GPS/INS的緊耦合組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)SPAN-CPT設(shè)備技術(shù)指標(biāo)如表5.3所示。表5.3SPAN-CPT性能指標(biāo)傳感器參數(shù)描述參數(shù)值SPAN-CPT系統(tǒng)INS陀螺零偏穩(wěn)定性o1/h陀螺隨機游走o0.0667/h加速度計零偏穩(wěn)定性750μg加速度計隨機游走55μg/HzGPS位置測量精度1.8m(RMS)速度測量精度0.02m/s(RMS)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]地磁導(dǎo)航技術(shù)研究進展綜述[J]. 周能兵,王亞斌,王強. 導(dǎo)航定位學(xué)報. 2018(02)
[2]GA與PSO的混合研究綜述[J]. 李紅亞,彭昱忠,鄧楚燕,龔道慶. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(02)
[3]一種改進的地磁平緩區(qū)的地磁匹配算法[J]. 肖晶,齊曉慧,段修生. 火力與指揮控制. 2017(09)
[4]地磁匹配算法的研究現(xiàn)狀及改進策略[J]. 肖晶,齊曉慧,段修生. 電光與控制. 2018(01)
[5]IGRF12和WMM2015模型在中國區(qū)域的精度評估及其適用性分析[J]. 聶琳娟,邱耀東,申文斌,張素琴,張兵兵. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2017(09)
[6]世界地磁場模型WMM2015誤差分析與評估[J]. 趙希亮,邊剛,金紹華,王美娜,劉強. 海洋測繪. 2016(03)
[7]一種水下載體干擾磁場的空間差分補償方法[J]. 趙塔,陳雨薇,周志堅,程德福. 電機與控制學(xué)報. 2016(03)
[8]區(qū)域地磁場諧和樣條模型研究[J]. 馮麗麗. 國際地震動態(tài). 2016(01)
[9]地磁濾波導(dǎo)航技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 黃朝艷,田海冬,趙華. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(30)
[10]水下地磁/慣性組合導(dǎo)航試驗分析[J]. 穆華,吳志添,吳美平. 中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2013(03)
博士論文
[1]克里格插值的加速和參數(shù)優(yōu)化及其應(yīng)用[D]. 姜春雷.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2016
[2]水下機器人地磁輔助導(dǎo)航算法研究[D]. 張曉峻.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]光纖捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模及濾波技術(shù)研究[D]. 顧姍姍.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]慣性/地磁匹配組合導(dǎo)航相關(guān)技術(shù)研究[D]. 朱占龍.東南大學(xué) 2015
[5]地磁測量中載體干擾磁場特性及補償方法研究[D]. 李季.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[6]INS/地磁匹配組合導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)研究[D]. 梁瑩.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[7]地磁導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 寇義民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[8]粒子群優(yōu)化算法研究及其在海底地形輔助導(dǎo)航中的應(yīng)用[D]. 譚佳琳.哈爾濱工程大學(xué) 2010
碩士論文
[1]地磁輔助慣性導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 陳沖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于SVM的地磁車輛檢測器車型分類方法研究[D]. 趙濟民.北京交通大學(xué) 2014
[3]快速三維克里金插值方法研究及實現(xiàn)[D]. 蔡元菲.電子科技大學(xué) 2013
[4]地磁匹配導(dǎo)航算法及地磁場模擬系統(tǒng)研究[D]. 劉亞云.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]地磁傳感器及其在姿態(tài)角測試中的應(yīng)用研究[D]. 劉曉娜.中北大學(xué) 2008
[6]空間插值技術(shù)的開發(fā)與實現(xiàn)[D]. 顏慧敏.西南石油學(xué)院 2005
本文編號:3332557
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