彈載GNSS/SINS組合導航可視化仿真系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2022-01-23 19:05
在現(xiàn)代兵器領(lǐng)域,精確制導武器以其命中精度高、作戰(zhàn)效能高、射程遠等特點成為了研究熱點,作為其核心組成,導航系統(tǒng)的研究也受到越來越多的重視,尤其是隨著慣性理論與慣性儀表技術(shù)的發(fā)展,以及全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的廣泛應(yīng)用,組合導航系統(tǒng)成為了重點研究對象。同時,仿真技術(shù)作為導航系統(tǒng)研制的主要手段,也得到了廣泛的應(yīng)用,特別是可視化仿真技術(shù)具有直觀、高效、交互性強等特點,為導航系統(tǒng)的研制提供了直觀、可靠的試驗手段,因此研究組合導航可視化仿真系統(tǒng)具有較高的現(xiàn)實意義。本文以某型反潛導彈的項目研制為背景,設(shè)計并實現(xiàn)了彈載GNSS/SINS組合導航可視化仿真系統(tǒng)。首先,根據(jù)仿真系統(tǒng)的功能需求分析進行了系統(tǒng)模塊劃分與結(jié)構(gòu)設(shè)計。同時,結(jié)合實際工程應(yīng)用對組合導航仿真模型如慣性器件仿真模型、組合導航濾波模型等進行了建模。其次,對仿真系統(tǒng)各功能模塊進行了具體設(shè)計:采用面向?qū)ο蠹夹g(shù),結(jié)合所建立的組合導航數(shù)學模型,實現(xiàn)了組合導航算法的模塊化設(shè)計,方便了算法的移植;采用GDI繪圖技術(shù)和雙緩存技術(shù)設(shè)計了使用方便、易于擴展的虛擬儀表控件,并實現(xiàn)了飛行軌跡的繪制;設(shè)計了易于移植、繪圖方便的OpenGL控件,并采用三維視景仿...
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 組合導航系統(tǒng)和可視化仿真技術(shù)的發(fā)展
1.2.1 組合導航系統(tǒng)的發(fā)展
1.2.2 可視化仿真技術(shù)的發(fā)展
1.3 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 仿真系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 引言
2.2 仿真系統(tǒng)功能需求
2.3 仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.1 人機交互模塊
2.3.2 組合導航模塊
2.3.3 可視化顯示模塊
2.3.4 通訊模塊
2.4 本章小結(jié)
3 組合導航仿真模型設(shè)計
3.1 引言
3.2 各坐標系定義
3.3 捷聯(lián)慣導數(shù)字仿真模型設(shè)計
3.3.1 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)原理
3.3.2 慣性器件仿真模型設(shè)計
3.3.3 捷聯(lián)慣導算法流程
3.4 GNSS定位仿真模型設(shè)計
3.5 組合導航濾波模型設(shè)計
3.5.1 GNSS/SINS組合模式
3.5.2 組合導航數(shù)學建模
3.6 本章小結(jié)
4 仿真系統(tǒng)功能模塊設(shè)計
4.1 引言
4.2 設(shè)計概述
4.3 組合導航模塊設(shè)計
4.3.1 組合導航類結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3.2 組合導航解算流程
4.4 導航信息顯示模塊設(shè)計
4.5 飛行軌跡顯示界面與虛擬儀表控件設(shè)計
4.5.1 GDI簡述
4.5.2 飛行軌跡顯示界面
4.5.3 虛擬儀表控件
4.6 飛行動畫顯示模塊設(shè)計
4.6.1 設(shè)計概述
4.6.2 OpenGL控件的設(shè)計
4.6.3 初始化繪制環(huán)境
4.6.4 飛行場景繪制
4.6.5 環(huán)境光照創(chuàng)建
4.6.6 動畫模型繪制
4.6.7 三維動畫實現(xiàn)
4.6.8 視點控制方法
4.7 通訊模塊設(shè)計
4.7.1 通訊方法介紹
4.7.2 通訊功能實現(xiàn)
4.8 人機交互模塊設(shè)計
4.8.1 視圖切換窗口
4.8.2 菜單和工具欄
4.9 本章小結(jié)
5 組合導航可視化仿真系統(tǒng)試驗與分析
5.1 引言
5.2 通訊測試
5.2.1 串口通訊測試
5.2.2 CAN通訊測試
5.3 組合導航仿真試驗
5.3.1 在線仿真試驗
5.3.2 半實物仿真試驗
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于曲線擬合的SINS/GPS緊密組合導航系統(tǒng)[J]. 肖業(yè)偉,唐辛冰. 電子設(shè)計工程. 2013(08)
[2]紋理映射技術(shù)中Mip-Map的研究[J]. 曾云,饒志恒. 微計算機信息. 2012(04)
[3]機載武器制導系統(tǒng)研究[J]. 劉廷霞,李博. 光機電信息. 2011(10)
[4]面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的應(yīng)用[J]. 王書愛. 電腦知識與技術(shù). 2011(29)
[5]基于Vega Prime的炮兵雷達視景仿真系統(tǒng)[J]. 單顯明,吳家龍,夏宏森. 火控雷達技術(shù). 2010(02)
[6]北斗雙星/SINS組合導航中的捷聯(lián)慣導算法研究[J]. 戴邵武,馬長里,代海霞. 計算機與數(shù)字工程. 2010(02)
[7]視景仿真技術(shù)在空空導彈遙測數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用[J]. 馮玉潔. 科學技術(shù)與工程. 2010(02)
[8]慣性/GPS/EMC組合導航系統(tǒng)可視化仿真[J]. 徐景碩,邢靚,高揚. 火力與指揮控制. 2009(06)
[9]圖形處理器光照引擎的設(shè)計[J]. 范彩霞,吳寧. 計算機工程與應(yīng)用. 2009(07)
[10]Visual C++中測繪坐標系圖形的兩種實現(xiàn)[J]. 張詠,劉長星,周慶松. 技術(shù)與創(chuàng)新管理. 2008(06)
博士論文
[1]星圖識別與組合導航濾波方法研究[D]. 胡海東.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[2]面向結(jié)構(gòu)圖的施工導截流系統(tǒng)仿真理論與應(yīng)用研究[D]. 黃偉.天津大學 2007
碩士論文
[1]GPS/SINS組合導航系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 張曉亮.南京理工大學 2013
[2]嵌入式航向姿態(tài)參考系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 曹飛.南京理工大學 2012
[3]高動態(tài)SINS導航解算算法及其并行化研究[D]. 孫國棟.浙江大學 2011
[4]懸翼式微小飛行器姿態(tài)測量系統(tǒng)設(shè)計[D]. 楊淑潔.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[5]自尋的子彈低成本SINS/GPS組合導航研究及DSP實現(xiàn)[D]. 李志斌.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[6]GPS/SINS組合導航系統(tǒng)的研究及仿真[D]. 閻喆.電子科技大學 2010
[7]GNSS接收機定位解算的研究與實現(xiàn)[D]. 劉文博.北京郵電大學 2010
[8]捷聯(lián)慣導和組合導航的仿真研究[D]. 李曉峰.西安電子科技大學 2010
[9]IP網(wǎng)絡(luò)的分布式半實物仿真接口設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 吳茜.電子科技大學 2009
[10]伽利略L1F信號仿真與接收機方案設(shè)計[D]. 王宇飛.西安電子科技大學 2009
本文編號:3604984
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 組合導航系統(tǒng)和可視化仿真技術(shù)的發(fā)展
1.2.1 組合導航系統(tǒng)的發(fā)展
1.2.2 可視化仿真技術(shù)的發(fā)展
1.3 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 仿真系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 引言
2.2 仿真系統(tǒng)功能需求
2.3 仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.1 人機交互模塊
2.3.2 組合導航模塊
2.3.3 可視化顯示模塊
2.3.4 通訊模塊
2.4 本章小結(jié)
3 組合導航仿真模型設(shè)計
3.1 引言
3.2 各坐標系定義
3.3 捷聯(lián)慣導數(shù)字仿真模型設(shè)計
3.3.1 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)原理
3.3.2 慣性器件仿真模型設(shè)計
3.3.3 捷聯(lián)慣導算法流程
3.4 GNSS定位仿真模型設(shè)計
3.5 組合導航濾波模型設(shè)計
3.5.1 GNSS/SINS組合模式
3.5.2 組合導航數(shù)學建模
3.6 本章小結(jié)
4 仿真系統(tǒng)功能模塊設(shè)計
4.1 引言
4.2 設(shè)計概述
4.3 組合導航模塊設(shè)計
4.3.1 組合導航類結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3.2 組合導航解算流程
4.4 導航信息顯示模塊設(shè)計
4.5 飛行軌跡顯示界面與虛擬儀表控件設(shè)計
4.5.1 GDI簡述
4.5.2 飛行軌跡顯示界面
4.5.3 虛擬儀表控件
4.6 飛行動畫顯示模塊設(shè)計
4.6.1 設(shè)計概述
4.6.2 OpenGL控件的設(shè)計
4.6.3 初始化繪制環(huán)境
4.6.4 飛行場景繪制
4.6.5 環(huán)境光照創(chuàng)建
4.6.6 動畫模型繪制
4.6.7 三維動畫實現(xiàn)
4.6.8 視點控制方法
4.7 通訊模塊設(shè)計
4.7.1 通訊方法介紹
4.7.2 通訊功能實現(xiàn)
4.8 人機交互模塊設(shè)計
4.8.1 視圖切換窗口
4.8.2 菜單和工具欄
4.9 本章小結(jié)
5 組合導航可視化仿真系統(tǒng)試驗與分析
5.1 引言
5.2 通訊測試
5.2.1 串口通訊測試
5.2.2 CAN通訊測試
5.3 組合導航仿真試驗
5.3.1 在線仿真試驗
5.3.2 半實物仿真試驗
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于曲線擬合的SINS/GPS緊密組合導航系統(tǒng)[J]. 肖業(yè)偉,唐辛冰. 電子設(shè)計工程. 2013(08)
[2]紋理映射技術(shù)中Mip-Map的研究[J]. 曾云,饒志恒. 微計算機信息. 2012(04)
[3]機載武器制導系統(tǒng)研究[J]. 劉廷霞,李博. 光機電信息. 2011(10)
[4]面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的應(yīng)用[J]. 王書愛. 電腦知識與技術(shù). 2011(29)
[5]基于Vega Prime的炮兵雷達視景仿真系統(tǒng)[J]. 單顯明,吳家龍,夏宏森. 火控雷達技術(shù). 2010(02)
[6]北斗雙星/SINS組合導航中的捷聯(lián)慣導算法研究[J]. 戴邵武,馬長里,代海霞. 計算機與數(shù)字工程. 2010(02)
[7]視景仿真技術(shù)在空空導彈遙測數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用[J]. 馮玉潔. 科學技術(shù)與工程. 2010(02)
[8]慣性/GPS/EMC組合導航系統(tǒng)可視化仿真[J]. 徐景碩,邢靚,高揚. 火力與指揮控制. 2009(06)
[9]圖形處理器光照引擎的設(shè)計[J]. 范彩霞,吳寧. 計算機工程與應(yīng)用. 2009(07)
[10]Visual C++中測繪坐標系圖形的兩種實現(xiàn)[J]. 張詠,劉長星,周慶松. 技術(shù)與創(chuàng)新管理. 2008(06)
博士論文
[1]星圖識別與組合導航濾波方法研究[D]. 胡海東.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[2]面向結(jié)構(gòu)圖的施工導截流系統(tǒng)仿真理論與應(yīng)用研究[D]. 黃偉.天津大學 2007
碩士論文
[1]GPS/SINS組合導航系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 張曉亮.南京理工大學 2013
[2]嵌入式航向姿態(tài)參考系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 曹飛.南京理工大學 2012
[3]高動態(tài)SINS導航解算算法及其并行化研究[D]. 孫國棟.浙江大學 2011
[4]懸翼式微小飛行器姿態(tài)測量系統(tǒng)設(shè)計[D]. 楊淑潔.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[5]自尋的子彈低成本SINS/GPS組合導航研究及DSP實現(xiàn)[D]. 李志斌.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[6]GPS/SINS組合導航系統(tǒng)的研究及仿真[D]. 閻喆.電子科技大學 2010
[7]GNSS接收機定位解算的研究與實現(xiàn)[D]. 劉文博.北京郵電大學 2010
[8]捷聯(lián)慣導和組合導航的仿真研究[D]. 李曉峰.西安電子科技大學 2010
[9]IP網(wǎng)絡(luò)的分布式半實物仿真接口設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 吳茜.電子科技大學 2009
[10]伽利略L1F信號仿真與接收機方案設(shè)計[D]. 王宇飛.西安電子科技大學 2009
本文編號:3604984
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