本文以可重復(fù)使用運載器為研究對象,開展GNSS/INS深組合導(dǎo)航方法研究。傳統(tǒng)簡單的組合導(dǎo)航方式的信息融合程度不高、可靠性小且導(dǎo)航精度偏低。為了提高RLV飛行過程中的導(dǎo)航精度和組合導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性,所以采用先進(jìn)的GNSS/INS深組合導(dǎo)航方式。本文的主要研究內(nèi)容如下:首先,定義RLV常用坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換關(guān)系,并對其進(jìn)行受力分析,在發(fā)射坐標(biāo)系下,建立可重復(fù)使用運載器的運動學(xué)模型;設(shè)計RLV的飛行方案和飛行時序,完成全程段飛行軌跡的仿真分析,為后文深組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計和仿真奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。然后,重點開展對GNSS/INS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)的研究。組合導(dǎo)航系統(tǒng)由捷聯(lián)慣導(dǎo)和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兩部分組成,分別對捷聯(lián)慣導(dǎo)和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行模型的建立,推導(dǎo)其誤差傳播模型;研究INS輔助GPS衛(wèi)星信號捕獲跟蹤技術(shù),設(shè)計跟蹤捕獲環(huán)路結(jié)構(gòu),建立INS輔助GPS接收機載波環(huán)數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行仿真驗證;根據(jù)所建立的慣導(dǎo)、衛(wèi)星以及環(huán)路輔助模型,建立深組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型,采用傳統(tǒng)Kalman濾波算法計算并進(jìn)行綜合仿真分析;用差分衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),存在時延等問題,在此對動態(tài)跟蹤延時進(jìn)行分析和處理方案設(shè)計。最后,進(jìn)行組... 

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 亞軌道RLV的研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 美國RLV的研究狀況
        1.2.2 蘇聯(lián)/俄羅斯RLV的研究狀況
        1.2.3 國內(nèi)RLV的研究現(xiàn)狀
    1.3 GNSS/INS深組合導(dǎo)航技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 GNSS/INS深組合導(dǎo)航技術(shù)國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 GNSS/INS深組合導(dǎo)航技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 GNSS/INS組合導(dǎo)航技術(shù)的研究概況
        1.4.1 松組合技術(shù)
        1.4.2 緊組合技術(shù)
        1.4.3 深組合（超緊組合）技術(shù)
    1.5 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 可重復(fù)使用運載器運動模型與軌跡設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 運動模型的建立
        2.2.1 參考坐標(biāo)系
        2.2.2 角度定義
        2.2.3 坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
        2.2.4 受力分析
        2.2.5 運動學(xué)方程
    2.3 RLV軌跡設(shè)計
        2.3.1 飛行方案
        2.3.2 飛行軌跡
    2.4 本章小結(jié)
第3章 GNSS/INS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模與仿真研究
    3.1 引言
    3.2 捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)建模
        3.2.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)力學(xué)編排
        3.2.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差傳播建模
        3.2.3 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差建模
    3.3 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)模型
        3.3.1 GPS導(dǎo)航原理
        3.3.2 GPS選星算法
    3.4 INS輔助GPS衛(wèi)星信號捕獲跟蹤技術(shù)
        3.4.1 GPS信號捕獲算法
        3.4.2 GPS信號跟蹤算法
        3.4.3 INS輔助GPS接收機跟蹤環(huán)路的結(jié)構(gòu)與方法
    3.5 GNSS/INS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)
        3.5.1 卡爾曼濾波算法
        3.5.2 GNSS/INS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型
        3.5.3 GNSS/INS深組合系統(tǒng)仿真分析
    3.6 差分衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)延時處理方法研究及誤差的分析與修正
        3.6.1 動態(tài)跟蹤路徑延時
        3.6.2 差分衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)延時數(shù)據(jù)模擬器
    3.7 本章小結(jié)
第4章 組合導(dǎo)航自適應(yīng)濾波方法研究
    4.1 引言
    4.2 姿態(tài)表示方法
    4.3 組合導(dǎo)航姿態(tài)模型
        4.3.1 組合姿態(tài)估計狀態(tài)模型
        4.3.2 組合姿態(tài)估計觀測模型
    4.4 算法實現(xiàn)
        4.4.1 開關(guān)自適應(yīng)無跡卡爾曼濾波組合導(dǎo)航姿態(tài)估計算法
        4.4.2 參數(shù)切換無跡卡爾曼濾波組合導(dǎo)航姿態(tài)估計算法
    4.5 仿真分析
        4.5.1 仿真初始條件
        4.5.2 仿真結(jié)果及分析
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3719650