GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)在自尋的導(dǎo)彈中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-10 21:34
捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(Strap-down Inertial Navigation System,SINS)是一種自主式的導(dǎo)航系統(tǒng),它不和外界發(fā)生任何的信息交換,并且能同時(shí)給出載體的位置、速度和姿態(tài)信息,而且還具有短期精度高、數(shù)據(jù)更新率高及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但是,SINS的導(dǎo)航誤差會(huì)隨時(shí)間的增長而迅速積累,故其在長時(shí)間獨(dú)立工作時(shí)會(huì)有較大的導(dǎo)航誤差。全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)是依賴于GPS衛(wèi)星向外界發(fā)射的無線電導(dǎo)航信號(hào)工作的,它可以全天時(shí)地提供高精度的導(dǎo)航定位信息。但是無線電信號(hào)很容易受外界的干擾(如障礙物的遮擋)而引起定位中斷,尤其是在導(dǎo)彈的高馬赫數(shù)、大機(jī)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)應(yīng)力會(huì)對(duì)GPS接收機(jī)跟蹤環(huán)路產(chǎn)生較大的影響,很可能會(huì)引起接收機(jī)的跟蹤環(huán)失鎖進(jìn)而造成GPS接收機(jī)捕捉不到衛(wèi)星的情況。GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)則能夠充分發(fā)揮各子系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)各自的不足,具有高連續(xù)性、高可靠性和高精度的導(dǎo)航性能。本文以GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)為研究對(duì)象,重點(diǎn)對(duì)自尋的導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)中GPS/SINS的組合導(dǎo)航方法進(jìn)行了研究和仿真分析。論文...
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
彈體坐標(biāo)系與導(dǎo)航坐標(biāo)系之間的關(guān)系圖
圖2 -2 地 球 坐標(biāo) 系 與 導(dǎo)航 坐 標(biāo)系 之 間的 關(guān)系 圖 標(biāo)系 是 不可 動(dòng) 的 ,地 球 坐標(biāo) 系 是 可轉(zhuǎn) 動(dòng)的 。地 球 得 到 坐標(biāo) 系 111O X YZ,再 圍 繞1X 軸旋 轉(zhuǎn) 9 0 λ角 ,neC表示 兩坐 標(biāo) 之間 的 轉(zhuǎn)換 矩 陣, 則 有 =LLLCLLLneco s co s co s si n si n si n co s si n si n co s si n co s 0λλλλλλ 導(dǎo)航 系 統(tǒng) 統(tǒng)是 二 十世 紀(jì) 五 十年 代發(fā) 展 起來 的 一 種利 用慣 性和 速 度的 自主 式 推算 導(dǎo) 航系 統(tǒng) 。它 利 用加 速 度計(jì) 速 度 信息 , 然 后 通 過捷 聯(lián) 慣 導(dǎo) 計(jì) 算 機(jī) 解 算 得 出 載
3、 用戶 設(shè)備 部 分用戶 設(shè)備 部 分主 要 是 指用 于各 種 載體 上 的 G PS 接 收 機(jī)。 G PS 用戶 接 收 機(jī)天 線 、信 號(hào) 接收 處 理單 元 、電 纜 和電 源 等部 分 組成 。G PS 用 戶接 收 機(jī) 能夠 捕獲 到 按一 定 衛(wèi) 星高 度截 止 角所 選 擇 的待 測(cè)衛(wèi) 星 發(fā)號(hào) ,并 且 跟蹤 這 些 衛(wèi)星 ,然 后 把 所接 收 到的 G PS 信 號(hào) 進(jìn)行 變 換、 放 大 和處 譯 出 G PS 衛(wèi) 星 發(fā)送 的 導(dǎo)航 電文 [ 30 ] ,以 便 計(jì)算 出 G PS 信 號(hào) 從衛(wèi) 星 傳播 到 G P機(jī) 天線 所 用的 時(shí) 間 ,進(jìn) 而實(shí) 時(shí) 地解 算 出接 收 機(jī)的 三維 位置 、 三維 速 度 和時(shí) 終 實(shí)現(xiàn) 利 用 G PS 進(jìn) 行 導(dǎo)航 、 定 位的 目的 。 3. 2 GP S衛(wèi)星 的 信號(hào) 結(jié) 構(gòu)與 導(dǎo) 航電 文 1 、G PS 衛(wèi) 星 的信 號(hào)結(jié) 構(gòu) G PS 衛(wèi) 星發(fā) 射 的 信 號(hào) 可分 為 載波 信 號(hào) 、 偽 隨機(jī) 碼 和數(shù) 據(jù) 碼 。 G PS 衛(wèi) 星基 準(zhǔn) 時(shí)鐘 信號(hào) ,其 頻 率0f 為 1 0 . 23 MH z ,利 用 頻率 綜 合 器產(chǎn) 生 所需 要的 其的 頻 率。 G PS 衛(wèi) 星 各信 號(hào) 間的 關(guān) 系如 圖 2 -6 所示 。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種低成本GPS/INS緊耦合組合導(dǎo)航系統(tǒng)[J]. 魯郁,胡銳,楊云春. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2011(04)
[2]GPS/INS組合導(dǎo)航在制導(dǎo)火箭彈中的應(yīng)用[J]. 丁傳炳,王良明,常思江. 火力與指揮控制. 2010(11)
[3]INS/GPS超緊耦合技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 黃汛,高啟孝,李安,陳永冰,葛德宏. 飛航導(dǎo)彈. 2009(04)
[4]緊耦合GPS/INS組合特性及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 周坤芳,吳晞,孔鍵. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]基于UKF的GPS/SINS偽距(偽距率)組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 鮑其蓮,周媛媛. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(01)
[6]GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)松、緊耦合性能比較[J]. 周星伶. 航空電子技術(shù). 2007(04)
[7]一種迭代的GPS/INS組合導(dǎo)航濾波算法[J]. 高為廣,崔先強(qiáng). 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(06)
[8]UKF在GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 毛克誠,孫付平,李海豐. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(03)
[9]GPS/INS組合制導(dǎo)技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉凱,劉慧. 全球定位系統(tǒng). 2005(04)
[10]基于UKF算法的航天器自主導(dǎo)航研究[J]. 王建琦,曹喜濱,孫兆偉. 飛行力學(xué). 2004(02)
博士論文
[1]非線性濾波及其在導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 聶琦.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[2]MSINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究[D]. 馬云峰.東南大學(xué) 2006
碩士論文
[1]北斗/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 張光理.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]GPS/INS組合導(dǎo)航中的非線性濾波方法研究[D]. 田磊.電子科技大學(xué) 2010
[3]GPS/INS緊耦合組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 劉婧.西安電子科技大學(xué) 2010
[4]GPS/SINS深度組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 李磊.上海交通大學(xué) 2009
[5]GPS在MINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 張雪.東南大學(xué) 2006
[6]捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)仿真算法的研究及其實(shí)現(xiàn)[D]. 趙玉霞.大連理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3028024
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
彈體坐標(biāo)系與導(dǎo)航坐標(biāo)系之間的關(guān)系圖
圖2 -2 地 球 坐標(biāo) 系 與 導(dǎo)航 坐 標(biāo)系 之 間的 關(guān)系 圖 標(biāo)系 是 不可 動(dòng) 的 ,地 球 坐標(biāo) 系 是 可轉(zhuǎn) 動(dòng)的 。地 球 得 到 坐標(biāo) 系 111O X YZ,再 圍 繞1X 軸旋 轉(zhuǎn) 9 0 λ角 ,neC表示 兩坐 標(biāo) 之間 的 轉(zhuǎn)換 矩 陣, 則 有 =LLLCLLLneco s co s co s si n si n si n co s si n si n co s si n co s 0λλλλλλ 導(dǎo)航 系 統(tǒng) 統(tǒng)是 二 十世 紀(jì) 五 十年 代發(fā) 展 起來 的 一 種利 用慣 性和 速 度的 自主 式 推算 導(dǎo) 航系 統(tǒng) 。它 利 用加 速 度計(jì) 速 度 信息 , 然 后 通 過捷 聯(lián) 慣 導(dǎo) 計(jì) 算 機(jī) 解 算 得 出 載
3、 用戶 設(shè)備 部 分用戶 設(shè)備 部 分主 要 是 指用 于各 種 載體 上 的 G PS 接 收 機(jī)。 G PS 用戶 接 收 機(jī)天 線 、信 號(hào) 接收 處 理單 元 、電 纜 和電 源 等部 分 組成 。G PS 用 戶接 收 機(jī) 能夠 捕獲 到 按一 定 衛(wèi) 星高 度截 止 角所 選 擇 的待 測(cè)衛(wèi) 星 發(fā)號(hào) ,并 且 跟蹤 這 些 衛(wèi)星 ,然 后 把 所接 收 到的 G PS 信 號(hào) 進(jìn)行 變 換、 放 大 和處 譯 出 G PS 衛(wèi) 星 發(fā)送 的 導(dǎo)航 電文 [ 30 ] ,以 便 計(jì)算 出 G PS 信 號(hào) 從衛(wèi) 星 傳播 到 G P機(jī) 天線 所 用的 時(shí) 間 ,進(jìn) 而實(shí) 時(shí) 地解 算 出接 收 機(jī)的 三維 位置 、 三維 速 度 和時(shí) 終 實(shí)現(xiàn) 利 用 G PS 進(jìn) 行 導(dǎo)航 、 定 位的 目的 。 3. 2 GP S衛(wèi)星 的 信號(hào) 結(jié) 構(gòu)與 導(dǎo) 航電 文 1 、G PS 衛(wèi) 星 的信 號(hào)結(jié) 構(gòu) G PS 衛(wèi) 星發(fā) 射 的 信 號(hào) 可分 為 載波 信 號(hào) 、 偽 隨機(jī) 碼 和數(shù) 據(jù) 碼 。 G PS 衛(wèi) 星基 準(zhǔn) 時(shí)鐘 信號(hào) ,其 頻 率0f 為 1 0 . 23 MH z ,利 用 頻率 綜 合 器產(chǎn) 生 所需 要的 其的 頻 率。 G PS 衛(wèi) 星 各信 號(hào) 間的 關(guān) 系如 圖 2 -6 所示 。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種低成本GPS/INS緊耦合組合導(dǎo)航系統(tǒng)[J]. 魯郁,胡銳,楊云春. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2011(04)
[2]GPS/INS組合導(dǎo)航在制導(dǎo)火箭彈中的應(yīng)用[J]. 丁傳炳,王良明,常思江. 火力與指揮控制. 2010(11)
[3]INS/GPS超緊耦合技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 黃汛,高啟孝,李安,陳永冰,葛德宏. 飛航導(dǎo)彈. 2009(04)
[4]緊耦合GPS/INS組合特性及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 周坤芳,吳晞,孔鍵. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]基于UKF的GPS/SINS偽距(偽距率)組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 鮑其蓮,周媛媛. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(01)
[6]GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)松、緊耦合性能比較[J]. 周星伶. 航空電子技術(shù). 2007(04)
[7]一種迭代的GPS/INS組合導(dǎo)航濾波算法[J]. 高為廣,崔先強(qiáng). 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(06)
[8]UKF在GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 毛克誠,孫付平,李海豐. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(03)
[9]GPS/INS組合制導(dǎo)技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉凱,劉慧. 全球定位系統(tǒng). 2005(04)
[10]基于UKF算法的航天器自主導(dǎo)航研究[J]. 王建琦,曹喜濱,孫兆偉. 飛行力學(xué). 2004(02)
博士論文
[1]非線性濾波及其在導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 聶琦.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[2]MSINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究[D]. 馬云峰.東南大學(xué) 2006
碩士論文
[1]北斗/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 張光理.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]GPS/INS組合導(dǎo)航中的非線性濾波方法研究[D]. 田磊.電子科技大學(xué) 2010
[3]GPS/INS緊耦合組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 劉婧.西安電子科技大學(xué) 2010
[4]GPS/SINS深度組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 李磊.上海交通大學(xué) 2009
[5]GPS在MINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 張雪.東南大學(xué) 2006
[6]捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)仿真算法的研究及其實(shí)現(xiàn)[D]. 趙玉霞.大連理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3028024
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