本文關(guān)鍵詞：AUV高精度組合導(dǎo)航技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題以實(shí)際科研項(xiàng)目為背景,針對(duì)水下潛器導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。論文的主要工作有: 在多傳感器信息融合技術(shù)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)介紹了卡爾曼濾波器的工作原理和設(shè)計(jì)方法,分析了影響卡爾曼濾波精度的幾個(gè)因素,并結(jié)合工程實(shí)現(xiàn)方式,重點(diǎn)介紹了噪聲協(xié)方差陣的選取和設(shè)計(jì)方法。 為了使SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)在GPS信息不可用時(shí),仍能提供較高的定位精度,本文重點(diǎn)介紹了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)與GPS組合導(dǎo)航中的預(yù)測(cè)技術(shù),分析了卡爾曼濾波器對(duì)系統(tǒng)誤差狀態(tài)的估值效果。本文通過(guò)對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),給出了基于卡爾曼濾波算法得到的預(yù)測(cè)誤差與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系。仿真實(shí)驗(yàn)表明,影響SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)預(yù)測(cè)精度的主要因素是航向機(jī)動(dòng)。并提出了在載體機(jī)動(dòng)時(shí),使用一種改進(jìn)的卡爾曼濾波算法。所得到的分析結(jié)論對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果在SINS/GPS組合中的實(shí)際應(yīng)用提供了依據(jù),同時(shí),車(chē)載試驗(yàn)表明,SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)在GPS信息不可用的情況下有很好的預(yù)測(cè)效果。 水下自主潛器工作時(shí),水下定位采用SINS/DVL組合模式。本文針對(duì)AUV自身特點(diǎn),基于SINS/DVL組合導(dǎo)航工作模式,提出在航向機(jī)動(dòng)時(shí)引入慣導(dǎo)的航向信息/DVL推位的組合導(dǎo)航方案,并比較了AUV常用的兩種導(dǎo)航技術(shù)的定位精度。仿真結(jié)果表明:采用基于SINS/DVL組合導(dǎo)航與慣導(dǎo)的航向信息/DVL推位相結(jié)合的方案能有效提高航行機(jī)動(dòng)時(shí)的定位精度,并在整體上優(yōu)于慣導(dǎo)的航向信息/DVL導(dǎo)航系統(tǒng)。 最后,通過(guò)海上試驗(yàn)驗(yàn)證了AUV的組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型,為AUV的實(shí)際航行提供了有力的保證。
【關(guān)鍵詞】：水下潛器 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng) 組合導(dǎo)航 預(yù)測(cè) 羅經(jīng)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：V249.3
【目錄】：

• 第1章 緒論11-18
• 1．1 國(guó)內(nèi)外水下潛器的發(fā)展現(xiàn)狀11-14
• 1．1．1 國(guó)外水下潛器發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1．1．2 國(guó)內(nèi)水下潛器發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1．2 捷聯(lián)式組合導(dǎo)航技術(shù)14-16
• 1．3 水下潛器導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1．4 課題的研究意義和論文的主要工作17-18
• 第2章 潛器SINS初始對(duì)準(zhǔn)實(shí)用化技術(shù)研究18-31
• 2．1 引言18-19
• 2．2 幾種最優(yōu)估計(jì)方法19-23
• 2．2．1 最小二乘法19-20
• 2．2．2 最小方差估計(jì)20-21
• 2．2．3 極大驗(yàn)后估計(jì)21-22
• 2．2．4 極大似然估計(jì)22-23
• 2．2．5 幾種最大估計(jì)的比較23
• 2．3 卡爾曼濾波算法23-27
• 2．3．1 基本濾波算法24-27
• 2．3．2 卡爾曼濾波的精度27
• 2．4 卡爾曼濾波算法的修正27-30
• 2．4．1 初始條件對(duì)卡爾曼濾波精度的影響27
• 2．4．2 噪聲協(xié)方差陣對(duì)卡爾曼濾波精度的影響27-30
• 2．5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 水下潛器組合導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)31-43
• 3．1 引言31
• 3．2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)31-34
• 3．2．1 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)31-33
• 3．2．2 捷聯(lián)慣導(dǎo)的誤差方程33-34
• 3．3 GPS導(dǎo)航系統(tǒng)34-37
• 3．3．1 GPS定位原理34-35
• 3．3．2 GPS數(shù)學(xué)模型35-37
• 3．4 多普勒計(jì)程儀37-39
• 3．5 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)成39-42
• 3．5．1 輸出校正41
• 3．5．2 反饋校正41-42
• 3．6 本章小結(jié)42-43
• 第4章 機(jī)動(dòng)情況下組合導(dǎo)航系統(tǒng)預(yù)測(cè)精度研究43-53
• 4．1 引言43
• 4．2 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型43-47
• 4．3 預(yù)測(cè)狀態(tài)及預(yù)測(cè)方程47
• 4．4 預(yù)測(cè)效果的評(píng)估組合導(dǎo)航系統(tǒng)校正技術(shù)的仿真47-48
• 4．5 不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下預(yù)測(cè)效果的仿真48-51
• 4．6 卡爾曼濾波算法的改進(jìn)51-52
• 4．7 車(chē)載試驗(yàn)52
• 4．8 本章小結(jié)52-53
• 第5章 水下潛器組合導(dǎo)航系統(tǒng)長(zhǎng)期工作模式研究53-62
• 5．1 引言53-54
• 5．2 AUV常用組合模式介紹54-57
• 5．2．1 SINS/DVL組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型54-56
• 5．2．2 羅經(jīng)+多普勒計(jì)程儀原理56-57
• 5．3 不同環(huán)境下兩種工作模式的比較57-60
• 5．4 改進(jìn)的組合模式60-61
• 5．5 本章小結(jié)61-62
• 第6章 AUV組合導(dǎo)航技術(shù)試驗(yàn)研究62-71
• 6．1 引言62
• 6．2 傳感器正常工作參考標(biāo)準(zhǔn)62-63
• 6．3 SINS/DVL組合導(dǎo)航技術(shù)驗(yàn)證63-70
• 6．4 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果75-76
• 致謝76

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 宋振華;戰(zhàn)興群;張炎華;;基于聯(lián)邦卡爾曼濾波器的水下機(jī)器人自主導(dǎo)航[A];2006年船舶通訊導(dǎo)航學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 陳劍峰;水下航行器組合導(dǎo)航系統(tǒng)容錯(cuò)方法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

2 王宇;基于Vxworks的SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

3 朱怡;水下潛器水動(dòng)力模型簡(jiǎn)化及參數(shù)辨識(shí)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

4 舒舟;組合導(dǎo)航系統(tǒng)故障診斷與智能容錯(cuò)相關(guān)問(wèn)題研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

5 李靜;UKF濾波方法在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

6 黃鳴敏;組合導(dǎo)航系統(tǒng)在水下潛器中的應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：AUV高精度組合導(dǎo)航技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：460471