【摘要】：在輸電線路巡檢過程中,經(jīng)常遇到高海拔、無人區(qū)等特殊環(huán)境,由此導(dǎo)致的信號阻隔使得GPS/SINS無法保證無人機(jī)正常工作。為解決上述問題,本文深入研究桑迪亞慣性地形輔助導(dǎo)航系統(tǒng)(Sandia Integration Terrain Aided Navigation,SITAN),同時為提升算法精度,采用適用于非線性系統(tǒng)的粒子濾波取代卡爾曼濾波,提出數(shù)字高程地圖自適應(yīng)尺度下推算法,此外,考慮到實(shí)際工程之中,無人機(jī)平臺使用的慣性器件誤差較大,因此在沒有GPS的情況下,從硬件的角度出發(fā),對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)之中的慣性器件確定性誤差進(jìn)行標(biāo)定補(bǔ)償,提高總體導(dǎo)航精度。本文的主要工作:1.對本文的研究背景作深入分析,說明本次研究的必要性,并詳細(xì)介紹相關(guān)理論,即地形匹輔助導(dǎo)航、非線性濾波技術(shù)和尺度下推的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;2.簡要介紹地形輔助導(dǎo)航中基于地形高度的匹配原理和其子系統(tǒng)構(gòu)成,對當(dāng)下經(jīng)典算法桑迪亞慣性地形輔助導(dǎo)航進(jìn)行詳細(xì)研究,以捷聯(lián)慣導(dǎo)誤差方程為基礎(chǔ)建立狀態(tài)模型,通過卡爾曼濾波計(jì)算誤差參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償;3.對捷聯(lián)慣導(dǎo)基本解算原理進(jìn)行詳細(xì)研究,建立各傳感器和速度、位置、平臺角誤差模型。且對于慣性器件,即加速度計(jì)和陀螺儀進(jìn)行標(biāo)定誤差,并進(jìn)行測試與結(jié)果分析。同時,對于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行仿真,比較誤差補(bǔ)償前后的慣性導(dǎo)航信息曲線,驗(yàn)證器件誤差標(biāo)定的有效性;4.為提高SITAN系統(tǒng)精度,引入粒子濾波和自適應(yīng)尺度下推算法。分析粒子濾波的優(yōu)勢并介紹粒子濾波基本原理;對比分析常用線性插值法,引入小波變換解決雙線性插值法導(dǎo)致的邊緣鋸齒等問題,此外,通過matlab對尺度下推算法進(jìn)行仿真;5.通過多次試驗(yàn)得出無人機(jī)啟動時刻的電氣參數(shù)設(shè)定飛行器初始狀態(tài),基于無人機(jī)真實(shí)飛行軌跡,在matlab下進(jìn)行仿真,對不同算法得出的導(dǎo)航精度進(jìn)行對比分析。為提高地形輔助導(dǎo)航精度,本文中引入粒子濾波和自適應(yīng)尺度下推算法,通過仿真可以得到,與單獨(dú)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相比,SITAN系統(tǒng)精度均提升了90%以上,基于PF的SITAN經(jīng)緯度精度為別為35.1m和28.6m,引入雙線性插值法之后,經(jīng)緯度精度分別為19.3m和19.4m,引入小波變換之后,精度達(dá)到8.6m和12.1m。
【圖文】：

DEM分類

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文（1）、（2）、（3）、（4）步，，6 組數(shù)據(jù)均采集并計(jì)算性誤差模型，綜合六個等式，計(jì)算出誤差參數(shù)并1cx xx xy xz x xcy yx yy yz y ycz zx zy zz z zh h h oh h h oh h h o ]Tx y z 為陀螺儀測量值，[ ]c c c Tx y z 為經(jīng)過測試設(shè)計(jì) QFN 封裝的復(fù)合芯片 MPU9250 進(jìn)行加速度計(jì)與一款 9 軸運(yùn)動跟蹤裝置，在 3X3X1mm 的封裝中儀以及數(shù)字運(yùn)動處理器，可通過 I2C 方案，直接輸準(zhǔn)功能，且其體積較，成本低，完全滿足測試要
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V279;V249.3

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本文編號：2633011