慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航參數(shù)在線估計(jì)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-07 11:07
慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航在進(jìn)行濾波時(shí),需要慣性導(dǎo)航和衛(wèi)星導(dǎo)航的噪聲信息,在實(shí)際使用時(shí)主要靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)先設(shè)置,但是在飛行環(huán)境中,噪聲可能會發(fā)生變化,這將導(dǎo)致組合導(dǎo)航濾波效果降低,甚至可能導(dǎo)致濾波發(fā)散;另外對基于速度位置的慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航,姿態(tài)角誤差等狀態(tài)量的在線修正精度一直不高,導(dǎo)致修正后的速度位置誤差發(fā)散較快。針對上述問題,需要研究組合導(dǎo)航參數(shù)的在線估計(jì),以實(shí)現(xiàn)更少先驗(yàn)信息更加可靠的慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航。本文的主要研究內(nèi)容為:推導(dǎo)捷聯(lián)慣導(dǎo)的導(dǎo)航方程,建立慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航濾波模型;針對參數(shù)在線估計(jì)問題,提出一種帶參數(shù)估計(jì)的組合導(dǎo)航新架構(gòu);結(jié)合新架構(gòu),對濾波的狀態(tài)變量進(jìn)行可觀測性分析,從理論推導(dǎo)和仿真試驗(yàn)兩個(gè)方面分析濾波的影響因素,提出具體的可估計(jì)參數(shù);基于提出的新架構(gòu),研究建立采用遺傳算法實(shí)現(xiàn)參數(shù)在線估計(jì)的并行計(jì)算方法;并采用均勻設(shè)計(jì)對遺傳算法的初始種群進(jìn)行了優(yōu)化,針對遺傳算法的適值函數(shù)問題,進(jìn)行評價(jià)方法和收斂判定方法的研究;最后仿真驗(yàn)證表明參數(shù)估計(jì)方法是有效的。
【文章來源】:中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院北京市
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 相關(guān)技術(shù)概述
1.2.1 慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航技術(shù)
1.2.2 組合導(dǎo)航信息融合方法
1.2.3 智能算法在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航原理及組合導(dǎo)航濾波模型
2.1 坐標(biāo)系定義與坐標(biāo)變換
2.1.1 坐標(biāo)系定義
2.1.2 坐標(biāo)變換
2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航解算
2.2.1 慣性儀表的工具誤差補(bǔ)償
2.2.2 姿態(tài)更新
2.2.3 速度位置更新
2.3 基于速度位置的組合導(dǎo)航濾波模型
2.4 本章小結(jié)
3 組合導(dǎo)航參數(shù)在線估計(jì)結(jié)構(gòu)
3.1 并行計(jì)算的組合導(dǎo)航新架構(gòu)
3.2 硬件可實(shí)現(xiàn)性
3.3 本章小結(jié)
4 可觀測性及穩(wěn)定性分析
4.1 可觀測性分析方法
4.2 狀態(tài)變量的可觀測性分析
4.2.1 狀態(tài)的可觀測性分析
4.2.2 狀態(tài)間的相互影響分析
4.3 濾波穩(wěn)定性分析
4.3.1 濾波穩(wěn)定性影響因素分析
4.3.2 濾波誤差分析
4.4 可估計(jì)參數(shù)
4.5 本章小結(jié)
5 組合導(dǎo)航參數(shù)在線估計(jì)方法
5.1 參數(shù)估計(jì)方法
5.1.1 遺傳算法在參數(shù)估計(jì)中的應(yīng)用
5.1.2 遺傳算法評價(jià)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)
5.2 均勻設(shè)計(jì)在遺傳算法中的應(yīng)用
5.3 收斂判定方法
5.4 本章小結(jié)
6 仿真驗(yàn)證
6.1 仿真條件
6.2 組合導(dǎo)航參數(shù)在線估計(jì)結(jié)果及分析
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]系統(tǒng)芯片技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 蘇紀(jì)娟,孟祥玲,朱慶明. 軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品. 2015(13)
[2]國外衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 劉春保. 衛(wèi)星應(yīng)用. 2015(02)
[3]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助的GPS/MEMS-INS組合導(dǎo)航算法[J]. 劉慶元,郝立良,黃書捷,朱山昱. 測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(04)
[4]多級并行的多核DSP軟件設(shè)計(jì)[J]. 夏際金,丁泉,王蓉. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2014(04)
[5]模型預(yù)測前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法及其在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 楊一,高社生,吳佳鵬,趙巖. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]慣性/天文/衛(wèi)星組合導(dǎo)航技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 魏偉,武云云. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2014(01)
[7]可觀測度的探討及其在捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)可觀測性分析中的應(yīng)用[J]. 楊曉霞,陰玉梅. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]一種基于PWCS的慣導(dǎo)系統(tǒng)可觀測度分析方法[J]. 孔星煒,董景新,吉慶昌,薛建平. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(06)
[9]傳遞對準(zhǔn)中濾波器的收斂判據(jù)[J]. 朱立華,程向紅,何應(yīng)云. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(03)
[10]捷聯(lián)慣性/多衛(wèi)星系統(tǒng)組合導(dǎo)航技術(shù)研究[J]. 張俊青,程農(nóng),宋靖雁. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2010(S1)
博士論文
[1]GPS/SINS深組合導(dǎo)航中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊洋.南京理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]近空間飛行器慣性導(dǎo)航系統(tǒng)誤差建模及修正關(guān)鍵技術(shù)[D]. 彭惠.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]GPS/INS組合導(dǎo)航中的非線性濾波方法研究[D]. 田磊.電子科技大學(xué) 2010
[3]eCos系統(tǒng)下S698P嵌入式并行處理器性能評測技術(shù)[D]. 劉宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3389433
【文章來源】:中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院北京市
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 相關(guān)技術(shù)概述
1.2.1 慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航技術(shù)
1.2.2 組合導(dǎo)航信息融合方法
1.2.3 智能算法在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航原理及組合導(dǎo)航濾波模型
2.1 坐標(biāo)系定義與坐標(biāo)變換
2.1.1 坐標(biāo)系定義
2.1.2 坐標(biāo)變換
2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航解算
2.2.1 慣性儀表的工具誤差補(bǔ)償
2.2.2 姿態(tài)更新
2.2.3 速度位置更新
2.3 基于速度位置的組合導(dǎo)航濾波模型
2.4 本章小結(jié)
3 組合導(dǎo)航參數(shù)在線估計(jì)結(jié)構(gòu)
3.1 并行計(jì)算的組合導(dǎo)航新架構(gòu)
3.2 硬件可實(shí)現(xiàn)性
3.3 本章小結(jié)
4 可觀測性及穩(wěn)定性分析
4.1 可觀測性分析方法
4.2 狀態(tài)變量的可觀測性分析
4.2.1 狀態(tài)的可觀測性分析
4.2.2 狀態(tài)間的相互影響分析
4.3 濾波穩(wěn)定性分析
4.3.1 濾波穩(wěn)定性影響因素分析
4.3.2 濾波誤差分析
4.4 可估計(jì)參數(shù)
4.5 本章小結(jié)
5 組合導(dǎo)航參數(shù)在線估計(jì)方法
5.1 參數(shù)估計(jì)方法
5.1.1 遺傳算法在參數(shù)估計(jì)中的應(yīng)用
5.1.2 遺傳算法評價(jià)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)
5.2 均勻設(shè)計(jì)在遺傳算法中的應(yīng)用
5.3 收斂判定方法
5.4 本章小結(jié)
6 仿真驗(yàn)證
6.1 仿真條件
6.2 組合導(dǎo)航參數(shù)在線估計(jì)結(jié)果及分析
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]系統(tǒng)芯片技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 蘇紀(jì)娟,孟祥玲,朱慶明. 軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品. 2015(13)
[2]國外衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 劉春保. 衛(wèi)星應(yīng)用. 2015(02)
[3]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助的GPS/MEMS-INS組合導(dǎo)航算法[J]. 劉慶元,郝立良,黃書捷,朱山昱. 測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(04)
[4]多級并行的多核DSP軟件設(shè)計(jì)[J]. 夏際金,丁泉,王蓉. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù). 2014(04)
[5]模型預(yù)測前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法及其在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 楊一,高社生,吳佳鵬,趙巖. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]慣性/天文/衛(wèi)星組合導(dǎo)航技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 魏偉,武云云. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2014(01)
[7]可觀測度的探討及其在捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)可觀測性分析中的應(yīng)用[J]. 楊曉霞,陰玉梅. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]一種基于PWCS的慣導(dǎo)系統(tǒng)可觀測度分析方法[J]. 孔星煒,董景新,吉慶昌,薛建平. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(06)
[9]傳遞對準(zhǔn)中濾波器的收斂判據(jù)[J]. 朱立華,程向紅,何應(yīng)云. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(03)
[10]捷聯(lián)慣性/多衛(wèi)星系統(tǒng)組合導(dǎo)航技術(shù)研究[J]. 張俊青,程農(nóng),宋靖雁. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2010(S1)
博士論文
[1]GPS/SINS深組合導(dǎo)航中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊洋.南京理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]近空間飛行器慣性導(dǎo)航系統(tǒng)誤差建模及修正關(guān)鍵技術(shù)[D]. 彭惠.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]GPS/INS組合導(dǎo)航中的非線性濾波方法研究[D]. 田磊.電子科技大學(xué) 2010
[3]eCos系統(tǒng)下S698P嵌入式并行處理器性能評測技術(shù)[D]. 劉宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3389433
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