隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的逐步提升,工程技術(shù)領(lǐng)域?qū)d體運(yùn)動(dòng)參數(shù)的測(cè)量要求也在不斷提高,主要體現(xiàn)在測(cè)量的精度、長(zhǎng)期穩(wěn)定性以及動(dòng)態(tài)范圍等方面,具體的工程應(yīng)用則包括高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)誤差補(bǔ)償、大型艦船船體動(dòng)態(tài)變形的實(shí)時(shí)測(cè)量等。當(dāng)前,就精度性能而言,單一的測(cè)量系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足實(shí)際工程應(yīng)用的需求。因此,在盡量不增加硬件成本的基礎(chǔ)上,充分利用先進(jìn)的理論和算法對(duì)捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)與全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)進(jìn)行綜合,構(gòu)成以SINS為主的高精度組合測(cè)量系統(tǒng),具有相當(dāng)重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。實(shí)際的載體運(yùn)動(dòng)往往具有動(dòng)態(tài)變化劇烈(包括角運(yùn)動(dòng)和線運(yùn)動(dòng))、突發(fā)性強(qiáng)以及隨機(jī)不確定等特征(高精度的應(yīng)用場(chǎng)合更是如此)。高動(dòng)態(tài)的載體運(yùn)動(dòng)環(huán)境下,如何保證系統(tǒng)整體的精度性能是SINS/GPS組合測(cè)量需要解決的首要問題。本文以高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的SINS/GPS組合系統(tǒng)為對(duì)象,以有效提高組合測(cè)量的整體精度為目標(biāo),從捷聯(lián)慣性導(dǎo)航算法的適用性和組合系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合兩個(gè)方面進(jìn)行了較為深入...

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)
        1.2.1 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航算法
        1.2.2 非線性濾波方法
        1.2.3 SINS/GPS組合策略
    1.3 論文的研究?jī)?nèi)容與主要貢獻(xiàn)
第二章 捷聯(lián)螺旋優(yōu)化算法
    2.1 對(duì)偶數(shù)、對(duì)偶向量以及對(duì)偶四元數(shù)
    2.2 螺旋矢量微分方程
    2.3 數(shù)值積分算法
        2.3.1 對(duì)偶四元數(shù)鏈乘規(guī)則
        2.3.2 螺旋矢量微分方程的近似解
    2.4 特殊的螺旋運(yùn)動(dòng)
    2.5 螺旋算法及其優(yōu)化
        2.5.1 采用增量信號(hào)結(jié)構(gòu)的算法
        2.5.2 采用瞬時(shí)信號(hào)結(jié)構(gòu)的算法
    2.6 數(shù)值仿真結(jié)果及分析
    2.7 本章小結(jié)
第三章 圓錐優(yōu)化算法的姿態(tài)解算精度分析
    3.1 經(jīng)典圓錐運(yùn)動(dòng)
    3.2 姿態(tài)解算
        3.2.1 角增量圓錐優(yōu)化算法
        3.2.2 硬件增強(qiáng)角速率圓錐優(yōu)化算法
        3.2.3 角速率圓錐優(yōu)化算法
    3.3 周期分量的影響
        3.3.1 旋轉(zhuǎn)矢量的變化量
        3.3.2 算法的分類
    3.4 數(shù)值結(jié)果與分析驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 改進(jìn)的圓錐優(yōu)化算法
    4.1 捷聯(lián)姿態(tài)算法的結(jié)構(gòu)
    4.2 針對(duì)周期分量的改進(jìn)算法
        4.2.1 改進(jìn)的角增量圓錐優(yōu)化算法
        4.2.2 改進(jìn)的硬件增強(qiáng)角速率圓錐優(yōu)化算法
        4.2.3 改進(jìn)的角速率圓錐優(yōu)化算法
    4.3 算法性能驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 SINS/GPS非線性組合濾波
    5.1 SINS/GPS松組合系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
        5.1.1 狀態(tài)方程
        5.1.2 量測(cè)方程
    5.2 狀態(tài)變量可觀測(cè)度
        5.2.1 系統(tǒng)的可觀測(cè)性
        5.2.2 松組合系統(tǒng)的狀態(tài)變量可觀測(cè)度
    5.3 強(qiáng)跟蹤C(jī)KF算法
        5.3.1 CKF原理
        5.3.2 強(qiáng)跟蹤濾波思想
        5.3.3 改進(jìn)的強(qiáng)跟蹤C(jī)KF濾波結(jié)構(gòu)
    5.4 組合濾波策略
        5.4.1 組合系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的離散化
        5.4.2 松組合系統(tǒng)濾波策略
    5.5 數(shù)值仿真及半物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.5.1 模擬仿真結(jié)果
        5.5.2 半物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文的主要結(jié)論及創(chuàng)新點(diǎn)
    6.2 對(duì)下一步研究工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的科研成果



本文編號(hào)：3768418