【摘要】：捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一種重要的自主式導(dǎo)航設(shè)備，廣泛應(yīng)用于軍事和民用等諸多領(lǐng)域。初始對(duì)準(zhǔn)是捷聯(lián)慣導(dǎo)獨(dú)自導(dǎo)航及組合導(dǎo)航的關(guān)鍵技術(shù)，其中衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)輔助捷聯(lián)慣導(dǎo)動(dòng)態(tài)初始對(duì)準(zhǔn)是一個(gè)重要的研究方向。論文針對(duì)GPS輔助捷聯(lián)慣導(dǎo)動(dòng)態(tài)對(duì)準(zhǔn)中的關(guān)鍵模型開(kāi)展研究，包括INS元件誤差的辨識(shí)和處理、地固系下基于多種姿態(tài)描述方法的SINS誤差模型、GPS輔助捷聯(lián)慣導(dǎo)動(dòng)態(tài)初始對(duì)準(zhǔn)的魯棒非線性濾波算法以及GPS/INS緊組合初始對(duì)準(zhǔn)的觀測(cè)模型及魯棒濾波算法等等。取得的主要研究成果如下： （1）采用Allan方差和功率譜密度對(duì)實(shí)測(cè)陀螺信號(hào)進(jìn)行辨識(shí)，根據(jù)辨識(shí)結(jié)果重構(gòu)性質(zhì)相同的陀螺信號(hào)，表明辨識(shí)方法的正確性；提出一種基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的非平穩(wěn)陀螺信號(hào)平穩(wěn)化處理方法。通過(guò)與小波分析等方法比較實(shí)驗(yàn)，表明該方法能有效地辨識(shí)出非平穩(wěn)信號(hào)序列中的趨勢(shì)項(xiàng)，可提高信號(hào)的正態(tài)性。 （2）建立了地固系下任意失準(zhǔn)角SINS系統(tǒng)誤差模型，并給出了其大方位失準(zhǔn)角誤差模型和小失準(zhǔn)角誤差模型的簡(jiǎn)化公式，實(shí)驗(yàn)證明該模型能適用于GPS輔助下各種失準(zhǔn)角情形下的初始對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)失準(zhǔn)角較小時(shí)，小失準(zhǔn)角線性誤差模型的估計(jì)精度和計(jì)算效率較高。 （3）建立了地固系下基于四元數(shù)、羅德里格參數(shù)、修正羅德里格參數(shù)的SINS系統(tǒng)誤差模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)給出了上述模型的適用范圍�；赟O（3）理論給出了上述幾種姿態(tài)描述方法的高階Cayley表述方法，，實(shí)驗(yàn)分析了基于幾種不同姿態(tài)方法的SINS誤差模型估計(jì)精度和計(jì)算效率。 （4）基于奇異值分解，提出一種新的H魯棒Cubature卡爾曼濾波算法。該算法可以有效抑制因約束參數(shù)選擇不當(dāng)引起的濾波發(fā)散，放寬了該參數(shù)的取值范圍進(jìn)一步提高了算法的魯棒性，分析了最優(yōu)約束參數(shù)的迭代界限和迭代步長(zhǎng)對(duì)濾波結(jié)果的影響。 （5）建立了GPS/INS緊組合初始對(duì)準(zhǔn)的雙差偽距/偽距率觀測(cè)模型，實(shí)驗(yàn)表明引入雙差偽距率觀測(cè)值可以有效提高緊組合初始對(duì)準(zhǔn)的精度和收斂速度。提出一種多重漸消H魯棒Cubature卡爾曼濾波算法。該算法可以有效抑制原始觀測(cè)值粗差，提高位置和姿態(tài)的估計(jì)精度，加快姿態(tài)估計(jì)誤差的收斂速度。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P228.4;TN96

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2579833