發(fā)布時(shí)間：2020-09-28 14:30

　　 在實(shí)際的工程應(yīng)用中,矢量定姿問題是非常重要的課題,與國外相比我國在該領(lǐng)域的研究稍顯薄弱。根據(jù)觀測矢量求取飛行器姿態(tài)的相關(guān)算法發(fā)展至今形成了兩大類:一類是確定性算法,這類算法相對簡便直接,但較為依賴所獲取觀測矢量的準(zhǔn)確性,其仍有較大的改進(jìn)空間;另一類因應(yīng)各種復(fù)雜實(shí)際問題而進(jìn)一步發(fā)展出的狀態(tài)估計(jì)算法,該類算法一定程度上克服了各種不確定因素的影響。本文重點(diǎn)關(guān)注確定性算法中的TRIAD算法,這類算法包含兩個(gè)大類:一種是傳統(tǒng)型算法,這種算法本身存在缺陷,其第二個(gè)矢量信息在計(jì)算過程中存在信息缺損,這影響到了最終的定姿精確度;另一種則是在此基礎(chǔ)上改進(jìn)的最優(yōu)算法。立足于TRIAD算法的特點(diǎn),本文提出了改進(jìn)算法。改進(jìn)出發(fā)點(diǎn)為:1,提高第一個(gè)矢量的準(zhǔn)確性從而提高矢量定姿的準(zhǔn)確性;2,引入多個(gè)矢量以提高矢量定姿精度;3,不要過多引入矢量,盡量保證精度而簡化算法。改進(jìn)算法的具體措施是引入三個(gè)矢量,將前兩個(gè)矢量加權(quán)處理獲得的新矢量作為基準(zhǔn)矢量,將其聯(lián)合第三個(gè)矢量進(jìn)而應(yīng)用TRIAD算法進(jìn)行矢量定姿,由此將三個(gè)矢量測姿的問題轉(zhuǎn)換為兩個(gè)矢量的問題研究。為此引入大量數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真對比和分析,結(jié)果顯示該算法同傳統(tǒng)算法相比優(yōu)勢明顯,其精確度更高。而對比最優(yōu)算法在結(jié)果上準(zhǔn)確性幾乎一致,但解算的復(fù)雜度及時(shí)間卻明顯減少。論文最后也對本法的局限性以及可以改進(jìn)的方向進(jìn)行了論述。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V448
【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題的背景
    1.2 姿態(tài)測量與控制概述
        1.2.1 姿態(tài)測量與控制相關(guān)背景
        1.2.2 飛行器的姿態(tài)確定和控制
        1.2.3 航天遙測
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容及目的
    1.4 課題研究的理論意義
2 飛行器姿態(tài)的確定
    2.1 飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)的組成與分類
    2.2 姿態(tài)敏感器
        2.2.1 太陽敏感器
        2.2.2 星敏感器
        2.2.3 加速度計(jì)
        2.2.4 陀螺儀
        2.2.5 磁強(qiáng)計(jì)
    2.3 空間坐標(biāo)系
    2.4 飛行器的姿態(tài)描述
        2.4.1 參考坐標(biāo)系
        2.4.2 姿態(tài)的描述
        2.4.3 方向余弦式
        2.4.4 歐拉角式
        2.4.5 四元數(shù)式
    2.5 姿態(tài)方程
        2.5.1 姿態(tài)的描述
        2.5.2 姿態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        2.5.3 姿態(tài)的動(dòng)力學(xué)方程
    2.6 姿態(tài)確定的狀態(tài)估計(jì)
    2.7 三軸姿態(tài)的代數(shù)法確定
        2.7.1 雙矢量確定姿態(tài)及精度估計(jì)
        2.7.2 多矢量確定姿態(tài)
3 基于矢量觀測確定飛行器姿態(tài)的確定性算法
    3.1 TRIAD法
    3.2 QUEST法
4 改進(jìn)算法的仿真對比
    4.1 蒙特卡洛算法概述
    4.2 矢量的加權(quán)平均
    4.3 基于多個(gè)觀測值加權(quán)矢量和的TRIAD法
    4.4 數(shù)據(jù)仿真及分析
    4.5 結(jié)論
5 該研究的不足以及未來可以改進(jìn)的方面
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 任新成;一類矢量最小值的普遍解法[J];延安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年01期

2 任亞莉;多邊形的面積矢量及應(yīng)用[J];陜西教育學(xué)院學(xué)報(bào);2001年02期

3 李斌;文件表示法和檢索的矢量基礎(chǔ)[J];管理科學(xué)文摘;1997年05期

4 馬松華;談矢量的旋度和保守場[J];麗水學(xué)院學(xué)報(bào);2005年05期

5 任亞莉;多邊形的面積矢量及應(yīng)用[J];咸陽師范�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2001年03期

6 劉江鷹;矢量管理[J];IT經(jīng)理世界;2001年22期

7 朱建廉;;矢量的表意功能[J];物理通報(bào);2014年10期

8 周偉達(dá),張莉,焦李成;支撐矢量機(jī)推廣能力分析[J];電子學(xué)報(bào);2001年05期

9 張永昌;彭玉賓;曲昌琦;;直接功率控制中的矢量表理論和實(shí)驗(yàn)研究[J];電氣工程學(xué)報(bào);2015年06期

10 居水榮;ASIC設(shè)計(jì)中測試矢量產(chǎn)生與驗(yàn)證[J];半導(dǎo)體技術(shù);2001年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 盛衛(wèi)星;方大綱;莊菁;;矢量反射系數(shù)測量中提高測幅精度的研究[A];1999年全國微波毫米波會(huì)議論文集(下冊)[C];1999年

2 許德合;朱長青;王奇勝;;矢量地理空間數(shù)據(jù)數(shù)字水印技術(shù)綜述[A];2007北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)通信與信息技術(shù)會(huì)議論文集（上冊）[C];2008年

3 劉鍇;章毓晉;;彩色圖像處理中矢量排序方法的比較[A];第十五屆全國圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

4 史成元;;矢量三角形在力學(xué)解題中的應(yīng)用[A];新世界中國教育發(fā)展論壇 第二卷[C];2007年

5 李旭峰;陳海;;平視顯示系統(tǒng)矢量產(chǎn)生模塊的研制[A];中國系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)第五次全國會(huì)員代表大會(huì)暨2006年全國學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

6 張華;鄭濤;肖仕武;劉萬順;黃少鋒;楊青;;基于形態(tài)學(xué)分析綜合矢量的振蕩中故障再識(shí)別新方案[A];2006中國電力系統(tǒng)保護(hù)與控制學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

7 王啟明;王旭e

本文編號：2828905