大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)已被普遍裝備于飛行器上,其輸出的大氣數(shù)據(jù)直接影響飛行器的安全與性能。為保障飛行器在大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)因故障而失效的特殊場景下精確獲取大氣數(shù)據(jù)和導航信息,本文以大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)字化建模及其在組合導航中的應用為研究課題,重點研究了大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)字化建模、大氣參數(shù)正反解算問題以及大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)輔助慣性導航系統(tǒng)的信息融合技術等,主要研究內容如下:⑴研究了大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的基本工作原理及測量傳感器應用特性,重點研究了氣壓高度、大氣攻角和真空速等大氣數(shù)據(jù)的計算原理及誤差特性。在此基礎之上,對大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)從功能層面進行了數(shù)字化建模,針對大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)的激勵參數(shù)與輸出參數(shù)呈現(xiàn)復雜的非線性函數(shù)關系,不利于精確解算。論文針對氣壓高度方程的特性,在牛頓下山法的基礎上提出了改進解法;針對升降速度的定義研究了特定的數(shù)值解法。⑵針對大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)模型并非完全可逆型模型,分別開展了基于風場和基于飛行動力學的真空速、攻角和側滑角的估計算法研究。一方面,依據(jù)速度矢量三角形原理,考慮到風速是真空速、攻角和側滑角解算的基礎,論文設計了利用大氣壓力作為觀測量、采用擴展卡爾曼濾波器實現(xiàn)風速的有效估計,進而估計出真空速、攻角和側滑... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景
    1.2 國內外相關技術研究現(xiàn)狀
        1.2.1 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)建模技術的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)在組合導航應用中的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究的關鍵問題與研究意義
        1.3.1 論文研究的關鍵問題
        1.3.2 論文研究意義
    1.4 論文主要工作和內容安排
第二章 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)與濾波估計理論基礎
    2.1 引言
    2.2 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)特性分析
        2.2.1 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)工作原理
        2.2.2 大氣數(shù)據(jù)測量傳感器誤差分析
        2.2.3 大氣參數(shù)特性及誤差分析
    2.3 濾波估計基本理論
        2.3.1 線性動態(tài)系統(tǒng)的濾波理論
        2.3.2 非線性動態(tài)系統(tǒng)的濾波理論
        2.3.3 其他濾波估計理論
    2.4 本章小結
第三章 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)參數(shù)正反解算問題研究
    3.1 引言
    3.2 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)數(shù)學模型
        3.2.1 大氣數(shù)據(jù)基本計算公式
        3.2.2 大氣數(shù)據(jù)計算流程
    3.3 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)輸出參數(shù)解算算法研究
        3.3.1 氣壓高度數(shù)值解算算法
        3.3.2 升降速度數(shù)值解算算法
    3.4 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)激勵模型及分析
    3.5 真空速/攻角/側滑角估計算法
        3.5.1 基于風場的真空速/攻角/側滑角估計算法
        3.5.2 基于飛行動力學的真空速/攻角/側滑角估計算法
    3.6 本章小結
第四章 基于大氣數(shù)據(jù)輔助的SINS組合導航算法研究
    4.1 引言
    4.2 阻尼慣導高度通道誤差分析
        4.2.1 慣導高度通道穩(wěn)定性分析
        4.2.2 ADS氣壓高度阻尼慣導高度通道分析
        4.2.3 ADS氣壓高度阻尼慣導高度通道仿真分析
    4.3 ADS輔助SINS的組合導航濾波算法
        4.3.1 SINS/ADS組合導航濾波架構
        4.3.2 系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立
        4.3.3 系統(tǒng)量測方程的建立
        4.3.4 SINS/ADS導航濾波算法
    4.4 SINS/ADS組合導航算法仿真驗證
        4.4.1 基于模擬飛行數(shù)據(jù)的仿真驗證
        4.4.2 基于實際飛行數(shù)據(jù)的仿真驗證
    4.5 本章小結
第五章 基于多源信息融合的導航性能評估系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
    5.1 引言
    5.2 基于多源信息融合的導航性能評估技術研究
        5.2.1 評估技術總體方案
        5.2.2 評估算法流程設計
        5.2.3 評估技術算法研究
    5.3 基于多源信息融合的導航性能評估平臺設計與實現(xiàn)
        5.3.1 評估平臺功能需求
        5.3.2 評估平臺架構設計
        5.3.3 評估平臺主要模塊設計
        5.3.4 評估平臺實現(xiàn)與仿真驗證
    5.4 本章小結
第六章 總結和展望
    6.1 工作總結
    6.2 后續(xù)研究工作展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氣動模型及導航信息輔助的大氣參數(shù)估計方法[J]. 陸辰,李榮冰,劉建業(yè),雷廷萬,郭毅.  控制與決策. 2018(03)
[2]基于GPS、磁羅盤與大氣數(shù)據(jù)計算機的無人機風估計[J]. 高艷輝,李志宇,肖前貴.  計算機測量與控制. 2017(03)
[3]基于無跡卡爾曼濾波的迎角/側滑角估計方法[J]. 李鵬輝,劉小雄,徐恒,王娟.  測控技術. 2014(03)
[4]固定區(qū)間平滑算法及其在組合導航系統(tǒng)中的應用[J]. 宮曉琳,張蓉,房建成.  中國慣性技術學報. 2012(06)
[5]大氣輔助的SINS/GPS組合導航系統(tǒng)研究[J]. 李榮冰,于永軍,劉建業(yè),熊智.  儀器儀表學報. 2012(09)
[6]跨音速大氣/慣性攻角兩步融合算法[J]. 李睿佳,李榮冰,劉建業(yè),孟博.  應用科學學報. 2010(01)
[7]高空長航時無人機導航系統(tǒng)研究[J]. 周姜濱,袁建平,羅建軍,岳曉奎.  西北工業(yè)大學學報. 2008(04)
[8]慣導系統(tǒng)動基座對準精度評估方法[J]. 徐景碩,秦永元,顧冬晴.  火力與指揮控制. 2005(04)
[9]A340大氣數(shù)據(jù)慣性基準系統(tǒng)高度混合通道分析[J]. 趙淑榮,羅云林.  電氣傳動自動化. 2002(06)
[10]GPS／INS組合導航系統(tǒng)的平滑濾波應用研究[J]. 劉建業(yè),袁信.  航天控制. 1995(04)

碩士論文
[1]機載分布式大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)大氣參數(shù)融合算法研究[D]. 何波.南京航空航天大學 2014
[2]高性能慣性/大氣高度組合及其動態(tài)虛擬仿真技術[D]. 吳旋.南京航空航天大學 2014
[3]基于虛擬大氣的大攻角大氣數(shù)據(jù)估計技術研究[D]. 馬航帥.南京航空航天大學 2012



本文編號：3156598