本文關(guān)鍵詞：捷聯(lián)慣導(dǎo)和組合導(dǎo)航的仿真研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(SINS)是目前慣性導(dǎo)航技術(shù)的主要發(fā)展方向。它與平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相比具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn)。但單一的捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)存在固有缺陷,其導(dǎo)航誤差會隨時間迅速積累,而導(dǎo)致導(dǎo)航功能失效。組合導(dǎo)航系統(tǒng)的出現(xiàn)為解決此問題提供了很好的方法,尤其是基于SINS和GPS的組合導(dǎo)航已經(jīng)普遍應(yīng)用于導(dǎo)航領(lǐng)域并且得到了充分的發(fā)展。 本文研究了捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對準(zhǔn)的基本原理,討論了粗對準(zhǔn)階段和精對準(zhǔn)階段的實(shí)現(xiàn)方法。研究了基于四元數(shù)法的載體姿態(tài)算法和載體的位置、速度算法。在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的功能仿真。根據(jù)實(shí)際慣導(dǎo)系統(tǒng)的特點(diǎn),設(shè)計了仿真系統(tǒng)的四個主要模塊：載體軌跡生成模塊、慣性元器件模塊、卡爾曼濾波器模塊和捷聯(lián)解算模塊。按照慣導(dǎo)系統(tǒng)實(shí)際工作流程,進(jìn)行了初始對準(zhǔn)過程和導(dǎo)航解算過程的仿真。結(jié)果顯示,捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航參數(shù)短時間內(nèi)精度較高,但誤差隨時間快速積累而導(dǎo)致系統(tǒng)精度迅速降低,長時間工作后便無法滿足導(dǎo)航精度要求。 針對單一捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)無法進(jìn)行長時間精確導(dǎo)航的難題,討論了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。分析了SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理,研究了工程中較為實(shí)用的基于位置、速度組合的松散組合模式,并采用反饋校正的間接法實(shí)現(xiàn)卡爾曼濾波,建立了系統(tǒng)的量測方程和狀態(tài)方程。在MATLAB環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)了該組合導(dǎo)航系統(tǒng)的仿真。結(jié)果顯示,該種組合導(dǎo)航系統(tǒng)充分發(fā)揮了兩種導(dǎo)航方式的優(yōu)勢,有效地克服了捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差隨時間發(fā)散現(xiàn)象,明顯提高了導(dǎo)航系統(tǒng)性能。
【關(guān)鍵詞】：捷聯(lián)慣導(dǎo) 組合導(dǎo)航 系統(tǒng)仿真 卡爾曼濾波
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：V249.322
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 導(dǎo)航系統(tǒng)概述7
• 1.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)原理7-9
• 1.3 捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展概況9-10
• 1.4 論文的主要工作及組織結(jié)構(gòu)10-11
• 1.4.1 論文的主要工作10-11
• 1.4.2 論文的組織結(jié)構(gòu)11
• 1.5 本章小結(jié)11-13
• 第二章 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)原理13-19
• 2.1 常用坐標(biāo)系說明13-14
• 2.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系14-16
• 2.3 地球幾何參數(shù)說明16-17
• 2.4 捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)基本工作原理17-18
• 2.5 本章小結(jié)18-19
• 第三章 捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的算法研究19-39
• 3.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對準(zhǔn)19-27
• 3.1.1 初始對準(zhǔn)概述19
• 3.1.2 粗對準(zhǔn)階段19-21
• 3.1.3 精對準(zhǔn)階段21-27
• 3.2 姿態(tài)算法分析27-32
• 3.3 速度的計算32-35
• 3.4 位置的計算35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第四章 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的仿真研究39-55
• 4.1 基于MATLAB的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)仿真39-40
• 4.2 載體軌跡生成模塊40-43
• 4.2.1 載體姿態(tài)數(shù)據(jù)生成40-41
• 4.2.2 載體軌跡數(shù)據(jù)生成41-43
• 4.3 慣性元器件仿真模塊43-47
• 4.3.1 陀螺儀仿真器43-45
• 4.3.2 加速度計仿真器45-47
• 4.4 捷聯(lián)慣導(dǎo)解算模塊47-49
• 4.5 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)仿真過程49-53
• 4.5.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)初始對準(zhǔn)49-52
• 4.5.2 導(dǎo)航過程52-53
• 4.6 本章小結(jié)53-55
• 第五章 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的仿真研究55-71
• 5.1 組合導(dǎo)航技術(shù)概述55-57
• 5.2 SINS/GPS組合導(dǎo)航技術(shù)研究57-61
• 5.2.1 GPS導(dǎo)航技術(shù)57-59
• 5.2.2 SINS/GPS組合導(dǎo)航方式研究59-61
• 5.3 SINS/GPS組合導(dǎo)航算法研究61-68
• 5.3.1 狀態(tài)和量測的選取61-63
• 5.3.2 系統(tǒng)狀態(tài)方程建立63-67
• 5.3.3 系統(tǒng)量測方程建立67-68
• 5.4 仿真分析68-69
• 5.5 本章小結(jié)69-71
• 結(jié)束語71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果79

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李暉;趙艷;;基于SINS的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)性能增強(qiáng)算法研究[J];微計算機(jī)信息;2012年09期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 曹長虹;城市軌道交通列車定位方法研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

2 趙艷;自主導(dǎo)航濾波算法研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年

3 焦書紅;組合導(dǎo)航系統(tǒng)故障診斷綜合決策方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

4 郭航航;地形聯(lián)測車組合導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

5 李明月;高精度捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)校準(zhǔn)與補(bǔ)償方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：捷聯(lián)慣導(dǎo)和組合導(dǎo)航的仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：427223