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

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：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深組合導航技術研究現(xiàn)狀
        1.3.1 GNSS/INS深組合導航技術國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 GNSS/INS深組合導航技術國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 GNSS/INS組合導航技術的研究概況
        1.4.1 松組合技術
        1.4.2 緊組合技術
        1.4.3 深組合（超緊組合）技術
    1.5 本文主要研究內(nèi)容及結構安排
第2章 可重復使用運載器運動模型與軌跡設計
    2.1 引言
    2.2 運動模型的建立
        2.2.1 參考坐標系
        2.2.2 角度定義
        2.2.3 坐標系間的轉換關系
        2.2.4 受力分析
        2.2.5 運動學方程
    2.3 RLV軌跡設計
        2.3.1 飛行方案
        2.3.2 飛行軌跡
    2.4 本章小結
第3章 GNSS/INS深組合導航系統(tǒng)建模與仿真研究
    3.1 引言
    3.2 捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)建模
        3.2.1 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)力學編排
        3.2.2 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)誤差傳播建模
        3.2.3 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)誤差建模
    3.3 衛(wèi)星導航系統(tǒng)模型
        3.3.1 GPS導航原理
        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
        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)路的結構與方法
    3.5 GNSS/INS深組合導航系統(tǒng)
        3.5.1 卡爾曼濾波算法
        3.5.2 GNSS/INS深組合導航系統(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)星導航系統(tǒng)延時數(shù)據(jù)模擬器
    3.7 本章小結
第4章 組合導航自適應濾波方法研究
    4.1 引言
    4.2 姿態(tài)表示方法
    4.3 組合導航姿態(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 開關自適應無跡卡爾曼濾波組合導航姿態(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 仿真結果及分析
    4.6 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：3719650