具備完好性監(jiān)測功能的衛(wèi)星/慣性緊組合導(dǎo)航方法研究
發(fā)布時間:2021-01-18 20:48
本文以艦載機(jī)組合導(dǎo)航著艦引導(dǎo)為研究背景,以衛(wèi)星/慣性緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)和接收機(jī)自主完好性監(jiān)測算法為研究對象,以滿足衛(wèi)星/慣性緊組合導(dǎo)航的高精度及完好性需求為研究目標(biāo),圍繞載波相位參與緊組合導(dǎo)航和故障排除算法開展了研究工作。針對艦載機(jī)著艦引導(dǎo)對緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)高精度的要求,本文研究了歷元間位置增量參與緊組合導(dǎo)航的方案,并對其誤差特性進(jìn)行了試驗(yàn)分析。本文首次將高精度的歷元間位置增量應(yīng)用于組合導(dǎo)航的測量更新過程,在對其誤差特性進(jìn)行試驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上,有效提升了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的速度精度和位置精度。與傳統(tǒng)的星間歷元間載波相位雙差參與緊組合的方案比較,本文提出的方案收斂速度和導(dǎo)航精度要優(yōu)于傳統(tǒng)的方法,并且由于歷元間位置增量需要觀測向量增加的維數(shù)較少,因此計(jì)算效率也會更高。通過對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,由精度評估結(jié)果可知,緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)的水平方向定位誤差在兩米以內(nèi),定速精度為厘米級,姿態(tài)誤差在一度以內(nèi),可以滿足著艦引導(dǎo)對絕對導(dǎo)航的精度要求。本文提出了基于殘差分離的完好性監(jiān)測算法,有效提升了故障排除的準(zhǔn)確率。本文以改進(jìn)偽距單點(diǎn)定位為背景,針對偽距觀測量中存在的粗差,使用基于最小二乘殘差矢量的故障監(jiān)測方法構(gòu)造統(tǒng)計(jì)量和檢...
【文章來源】:國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
GNSS/SINS組合導(dǎo)航基本框架
究始于 20 世紀(jì) 80 年代,基本都是從松組合導(dǎo)航開始,主是 Honeywell 公司、TI 公司和 Ohio 大學(xué)、德國的聯(lián)邦國防 大學(xué)、英國的 Ferranti 公司、法國的 SAGEM 公司[3]。Hon的氣壓高度計(jì)、激光陀螺儀以及衛(wèi)星接收機(jī)開發(fā)了一套組于波音 747 飛機(jī);1986 年,Northrop 公司生產(chǎn)了一款衛(wèi)星用在 AMRAAM 導(dǎo)彈上;同年,法國的 SAGEM 公司也研統(tǒng)應(yīng)用于空軍的 ATL.2 海上巡邏機(jī);2000 年美國國家航天了一套差分 GPS 與慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行組合,已經(jīng)成功應(yīng)用于 F合導(dǎo)航方式是讓兩個子系統(tǒng)獨(dú)立工作,因此對慣導(dǎo)系統(tǒng)的用高精度的慣導(dǎo),在面對用戶低成本、抗干擾和高動態(tài)的
圖 1.2 GNSS/SINS 松組合導(dǎo)航流程圖[3]組合導(dǎo)航的研究始于 20 世紀(jì) 80 年代,基本都是從松組合導(dǎo)航開始,主要的研究機(jī)構(gòu)包括美國是 Honeywell 公司、TI 公司和 Ohio 大學(xué)、德國的聯(lián)邦國防軍大學(xué)、加拿大 Calgary 大學(xué)、英國的 Ferranti 公司、法國的 SAGEM 公司[3]。Honeywell公司使用自主研制的氣壓高度計(jì)、激光陀螺儀以及衛(wèi)星接收機(jī)開發(fā)了一套組合導(dǎo)航系統(tǒng),主要應(yīng)用于波音 747 飛機(jī);1986 年,Northrop 公司生產(chǎn)了一款衛(wèi)星/慣性松組合導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用在 AMRAAM 導(dǎo)彈上;同年,法國的 SAGEM 公司也研制了一款松組合導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于空軍的 ATL.2 海上巡邏機(jī);2000 年美國國家航天局與波音公司合作開發(fā)了一套差分 GPS 與慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行組合,已經(jīng)成功應(yīng)用于 F-18 的編隊(duì)飛行[12]。松組合導(dǎo)航方式是讓兩個子系統(tǒng)獨(dú)立工作,因此對慣導(dǎo)系統(tǒng)的要求較高,通常需要采用高精度的慣導(dǎo),在面對用戶低成本、抗干擾和高動態(tài)的嚴(yán)苛要求時難以勝任。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多解分離的GNSS/Inertial組合系統(tǒng)完好性監(jiān)測[J]. 劉海穎,岳亞洲,楊毅鈞,蔣德杰. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(01)
[2]一種慣性輔助衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其完好性檢測方法[J]. 劉海穎,馮成濤,王惠南. 宇航學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]用于識別雙星故障的RAIM算法[J]. 趙琳,李亮,程建華,婁上月. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(11)
[4]用于衛(wèi)星導(dǎo)航多星故障識別的新方法[J]. 張強(qiáng),張曉林,常嘯鳴. 航空學(xué)報(bào). 2008(05)
[5]MEMS IMU輔助的高性能GPS接收機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 唐康華,吳美平,胡小平. 測繪學(xué)報(bào). 2008(01)
[6]衛(wèi)星/MIMU嵌入式導(dǎo)航接收機(jī)抗干擾性能分析[J]. 唐康華,黃新生,胡小平. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]基于小波閾值消噪自適應(yīng)濾波的GPS/INS組合導(dǎo)航[J]. 吳富梅,楊元喜. 測繪學(xué)報(bào). 2007(02)
[8]組合導(dǎo)航信息融合算法的研究[J]. 惠懷志,蔡伯根. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(02)
[9]低成本MIMU/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[J]. 周姜濱,袁建平,岳曉奎. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(02)
[10]超緊密組合下GPS/INS跟蹤回路的結(jié)構(gòu)及性能分析[J]. 高翔,劉興堂. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2007(01)
博士論文
[1]GNSS完備性監(jiān)測方法、技術(shù)與應(yīng)用[D]. 秘金鐘.武漢大學(xué) 2010
[2]GNSS/INS組合導(dǎo)航誤差補(bǔ)償與自適應(yīng)濾波理論的拓展[D]. 吳富梅.解放軍信息工程大學(xué) 2010
[3]北斗/微慣導(dǎo)組合導(dǎo)航方法研究[D]. 何曉峰.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]GNSS接收機(jī)自主完備性監(jiān)測算法研究[D]. 吳云.武漢大學(xué) 2009
[5]GNSS完好性增強(qiáng)理論與方法研究[D]. 牛飛.解放軍信息工程大學(xué) 2008
[6]GPS/MIMU嵌入式組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 唐康華.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[7]基于SINS/DGPS的航空重力測量方法研究[D]. 張開東.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[8]GPS完善性增強(qiáng)研究[D]. 陳金平.解放軍信息工程大學(xué) 2001
碩士論文
[1]飛機(jī)進(jìn)近著艦機(jī)載端自主完好性監(jiān)測與多天線多約束定姿方法研究[D]. 李青松.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]多模GNSS接收機(jī)RAIM技術(shù)研究[D]. 葛君霞.中國科學(xué)院研究生院(國家授時中心) 2014
[3]GPS/GLONASS組合定位及RAIM研究[D]. 任鍇.解放軍信息工程大學(xué) 2009
本文編號:2985648
【文章來源】:國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
GNSS/SINS組合導(dǎo)航基本框架
究始于 20 世紀(jì) 80 年代,基本都是從松組合導(dǎo)航開始,主是 Honeywell 公司、TI 公司和 Ohio 大學(xué)、德國的聯(lián)邦國防 大學(xué)、英國的 Ferranti 公司、法國的 SAGEM 公司[3]。Hon的氣壓高度計(jì)、激光陀螺儀以及衛(wèi)星接收機(jī)開發(fā)了一套組于波音 747 飛機(jī);1986 年,Northrop 公司生產(chǎn)了一款衛(wèi)星用在 AMRAAM 導(dǎo)彈上;同年,法國的 SAGEM 公司也研統(tǒng)應(yīng)用于空軍的 ATL.2 海上巡邏機(jī);2000 年美國國家航天了一套差分 GPS 與慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行組合,已經(jīng)成功應(yīng)用于 F合導(dǎo)航方式是讓兩個子系統(tǒng)獨(dú)立工作,因此對慣導(dǎo)系統(tǒng)的用高精度的慣導(dǎo),在面對用戶低成本、抗干擾和高動態(tài)的
圖 1.2 GNSS/SINS 松組合導(dǎo)航流程圖[3]組合導(dǎo)航的研究始于 20 世紀(jì) 80 年代,基本都是從松組合導(dǎo)航開始,主要的研究機(jī)構(gòu)包括美國是 Honeywell 公司、TI 公司和 Ohio 大學(xué)、德國的聯(lián)邦國防軍大學(xué)、加拿大 Calgary 大學(xué)、英國的 Ferranti 公司、法國的 SAGEM 公司[3]。Honeywell公司使用自主研制的氣壓高度計(jì)、激光陀螺儀以及衛(wèi)星接收機(jī)開發(fā)了一套組合導(dǎo)航系統(tǒng),主要應(yīng)用于波音 747 飛機(jī);1986 年,Northrop 公司生產(chǎn)了一款衛(wèi)星/慣性松組合導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用在 AMRAAM 導(dǎo)彈上;同年,法國的 SAGEM 公司也研制了一款松組合導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于空軍的 ATL.2 海上巡邏機(jī);2000 年美國國家航天局與波音公司合作開發(fā)了一套差分 GPS 與慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行組合,已經(jīng)成功應(yīng)用于 F-18 的編隊(duì)飛行[12]。松組合導(dǎo)航方式是讓兩個子系統(tǒng)獨(dú)立工作,因此對慣導(dǎo)系統(tǒng)的要求較高,通常需要采用高精度的慣導(dǎo),在面對用戶低成本、抗干擾和高動態(tài)的嚴(yán)苛要求時難以勝任。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多解分離的GNSS/Inertial組合系統(tǒng)完好性監(jiān)測[J]. 劉海穎,岳亞洲,楊毅鈞,蔣德杰. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(01)
[2]一種慣性輔助衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其完好性檢測方法[J]. 劉海穎,馮成濤,王惠南. 宇航學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]用于識別雙星故障的RAIM算法[J]. 趙琳,李亮,程建華,婁上月. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(11)
[4]用于衛(wèi)星導(dǎo)航多星故障識別的新方法[J]. 張強(qiáng),張曉林,常嘯鳴. 航空學(xué)報(bào). 2008(05)
[5]MEMS IMU輔助的高性能GPS接收機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 唐康華,吳美平,胡小平. 測繪學(xué)報(bào). 2008(01)
[6]衛(wèi)星/MIMU嵌入式導(dǎo)航接收機(jī)抗干擾性能分析[J]. 唐康華,黃新生,胡小平. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]基于小波閾值消噪自適應(yīng)濾波的GPS/INS組合導(dǎo)航[J]. 吳富梅,楊元喜. 測繪學(xué)報(bào). 2007(02)
[8]組合導(dǎo)航信息融合算法的研究[J]. 惠懷志,蔡伯根. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(02)
[9]低成本MIMU/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[J]. 周姜濱,袁建平,岳曉奎. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(02)
[10]超緊密組合下GPS/INS跟蹤回路的結(jié)構(gòu)及性能分析[J]. 高翔,劉興堂. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2007(01)
博士論文
[1]GNSS完備性監(jiān)測方法、技術(shù)與應(yīng)用[D]. 秘金鐘.武漢大學(xué) 2010
[2]GNSS/INS組合導(dǎo)航誤差補(bǔ)償與自適應(yīng)濾波理論的拓展[D]. 吳富梅.解放軍信息工程大學(xué) 2010
[3]北斗/微慣導(dǎo)組合導(dǎo)航方法研究[D]. 何曉峰.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]GNSS接收機(jī)自主完備性監(jiān)測算法研究[D]. 吳云.武漢大學(xué) 2009
[5]GNSS完好性增強(qiáng)理論與方法研究[D]. 牛飛.解放軍信息工程大學(xué) 2008
[6]GPS/MIMU嵌入式組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 唐康華.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[7]基于SINS/DGPS的航空重力測量方法研究[D]. 張開東.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[8]GPS完善性增強(qiáng)研究[D]. 陳金平.解放軍信息工程大學(xué) 2001
碩士論文
[1]飛機(jī)進(jìn)近著艦機(jī)載端自主完好性監(jiān)測與多天線多約束定姿方法研究[D]. 李青松.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]多模GNSS接收機(jī)RAIM技術(shù)研究[D]. 葛君霞.中國科學(xué)院研究生院(國家授時中心) 2014
[3]GPS/GLONASS組合定位及RAIM研究[D]. 任鍇.解放軍信息工程大學(xué) 2009
本文編號:2985648
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