激光陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)零速修正技術研究
發(fā)布時間:2017-04-18 21:19
本文關鍵詞:激光陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)零速修正技術研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:將零速修正技術應用于激光陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng),可以在不增加成本的情況下提高激光陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的定位精度零速修正利用慣性導航系統(tǒng)停車時的速度輸出作為速度誤差的觀測量,進而對位置姿態(tài)等其他誤差進行校正,方法廉價而有效常見的零速修正方法有二次曲線擬合零速修正卡爾曼濾波零速修正等二次曲線擬合零速修正即是根據慣性導航系統(tǒng)在停車區(qū)間的速度輸出求出二次曲線速度誤差方程的三個待定系數,進而估計出兩個停車點之間的位置誤差并補償,以提高慣性導航系統(tǒng)的定位精度卡爾曼濾波法則是利用停車時的速度輸出作為觀測量,根據慣性導航系統(tǒng)的誤差方程,能較全面地估計系統(tǒng)的速度誤差位置誤差姿態(tài)角誤差等并進行補償,以降低慣性導航系統(tǒng)累積的各項誤差 二次曲線擬合零速修正方法簡單,但是樣本利用率低,并且要求載體停車時間間隔較短卡爾曼濾波法的誤差估計效果對參數較敏感,需要對濾波器參數進行反復調整,誤差估計精度需要經過幾次停車后才能達到最優(yōu),而開始的幾次修正可能效果并不理想,并且系統(tǒng)特性若發(fā)生變化可能嚴重影響誤差估計效果本文在分別對二次曲線擬合零速修正方法和卡爾曼濾波零速修正方法進行研究以及采用實際跑車數據進行仿真驗證的基礎上,提出了基于支持向量機回歸曲線擬合的零速修正方法基于支持向量機回歸曲線擬合零速修正可采用機器學習,充分利用載體停車區(qū)間的速度誤差樣本,按照誤差最小準則,來擬合速度誤差,并在此基礎上對位置誤差進行補償修正基于支持向量機回歸曲線擬合零速修正在載體停車時間間隔較長的情況下對速度誤差精度的擬合亦能比較準確,因此可用于停車時間間隔較長情況下的零速修正 停車區(qū)間的判定對零速修正而言十分重要,因此論文同時也探究了停車區(qū)間的判定方法,,分別采用加速度幅值檢測器加速度均方差檢測器角速度能量檢測器對停車區(qū)間進行檢測,并給出了仿真驗證結果,由仿真實驗結果知三種零速檢測器都能較精確地檢測出停車區(qū)間
【關鍵詞】:激光陀螺捷聯(lián)慣性導航 零速修正 二次曲線擬合 卡爾曼濾波 支持向量機 零速檢測器
【學位授予單位】:北京理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN96
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-16
- 1.1 本論文研究的背景和意義11-12
- 1.2 激光陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)12
- 1.3 零速修正技術12-14
- 1.4 支持向量機擬合14-15
- 1.5 論文主要內容安排15-16
- 第2章 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)基本原理16-28
- 2.1 符號的約定及地球參數16-17
- 2.1.1 符號的約定16
- 2.1.2 地球參數16-17
- 2.2 常用坐標系及其相互轉換17-20
- 2.2.1 常用坐標系17-18
- 2.2.2 坐標系之間的轉換18-20
- 2.3 激光陀螺捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)硬件構成及系統(tǒng)指標20-22
- 2.4 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)導航算法22-24
- 2.4.1 姿態(tài)表示方法及其轉換關系22-23
- 2.4.2 速度更新算法23
- 2.4.3 姿態(tài)更新算法23-24
- 2.4.4 位置更新算法24
- 2.5 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)誤差方程24-27
- 2.5.1 速度誤差方程25
- 2.5.2 位置誤差方程25-26
- 2.5.3 姿態(tài)誤差方程26-27
- 2.6 本章小結27-28
- 第3章 二次曲線擬合零速修正技術28-42
- 3.1 零速修正簡介28
- 3.2 二次曲線擬合零速修正原理28-29
- 3.3 實驗驗證29-40
- 3.4 本章小結40-42
- 第4章 卡爾曼濾波零速修正技術42-52
- 4.1 引言42
- 4.2 卡爾曼濾波原理42-46
- 4.2.1 卡爾曼濾波基本方程42-45
- 4.2.2 系統(tǒng)轉移矩陣和系統(tǒng)噪聲方差陣的計算45-46
- 4.3 卡爾曼濾波法零速修正46-51
- 4.3.1 卡爾曼濾波零速修正原理46-49
- 4.3.2 實驗驗證49-51
- 4.4 本章小結51-52
- 第5章 基于支持向量機回歸曲線擬合零速修正技術研究52-58
- 5.1 支持向量機回歸理論52-53
- 5.2 支持向量機回歸算法的實現(xiàn)53-54
- 5.3 基于支持向量機回歸曲線擬合的零速修正方法實現(xiàn)原理54-55
- 5.4 實驗驗證55-57
- 5.5 本章小結57-58
- 第6章 零速檢測器58-67
- 6.1 傳感器模型和信號模型58-59
- 6.2 零速檢測器59-60
- 6.3 實驗驗證60-66
- 6.4 本章小結66-67
- 結論67-68
- 參考文獻68-71
- 攻讀學位期間發(fā)表的論文與研究成果清單71-72
- 致謝72
【參考文獻】
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本文編號:315789
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