伴隨著現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)快速發(fā)展,導(dǎo)航系統(tǒng)的種類越來(lái)越多,但任何一種導(dǎo)航系統(tǒng)單獨(dú)使用時(shí),都會(huì)存在一定不足,而采用組合導(dǎo)航技術(shù)可提高導(dǎo)航系統(tǒng)的整體性能及可靠性。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),隨著其投入使用和不斷完善,開(kāi)展相關(guān)應(yīng)用基礎(chǔ)研究對(duì)于推動(dòng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展有重要意義。本文針對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（SINS）的緊組合導(dǎo)航方法展開(kāi)研究,并采用容積卡爾曼濾波（CKF）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合。首先,研究了捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位原理、以及兩種導(dǎo)航系統(tǒng)誤差方程的推導(dǎo)過(guò)程。其次,設(shè)計(jì)了北斗/SINS緊組合導(dǎo)航方案。該方案在緊組合框架下,采用CKF濾波對(duì)兩種系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,并通過(guò)選星算法保證算法精度。同時(shí),為了完成該方案的算法仿真工作,研究了北斗/SINS緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)過(guò)程和CKF的基本原理。第三,采用ADIS16405微慣性測(cè)量單元、CNS200北斗衛(wèi)星導(dǎo)航板和PC機(jī)搭建北斗/SINS緊組合導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了CNS200北斗衛(wèi)星導(dǎo)航板的數(shù)據(jù)采集及解析軟件,該軟件可提供衛(wèi)星的位置、偽距和偽距率等數(shù)據(jù)。第四,基于北斗/SINS緊組... 

【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 GNSS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 數(shù)據(jù)融合算法研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 導(dǎo)航系統(tǒng)原理及其誤差分析
    2.1 導(dǎo)航系統(tǒng)的常用坐標(biāo)系
    2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的原理
        2.2.1 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理
        2.2.2 四元數(shù)姿態(tài)表示法
        2.2.3 四元數(shù)姿態(tài)解算
        2.2.4 速度解算和位置解算
    2.3 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差分析
        2.3.1 誤差源的組成
        2.3.2 誤差方程的推導(dǎo)
    2.4 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差分析
        2.4.1 誤差源組成
        2.4.2 偽距定位原理
        2.4.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差狀態(tài)方程
    2.5 本章小結(jié)
第三章 北斗/SINS緊組合導(dǎo)航方案的設(shè)計(jì)及相關(guān)原理
    3.1 北斗/SINS緊組合導(dǎo)航方案的設(shè)計(jì)
    3.2 北斗/SINS緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)
        3.2.1 誤差狀態(tài)方程
        3.2.2 誤差量測(cè)方程
    3.3 容積卡爾曼濾波的基本原理
        3.3.1 卡爾曼濾波簡(jiǎn)介
        3.3.2 容積卡爾曼濾波算法原理
        3.3.3 容積卡爾曼濾波的更新過(guò)程
    3.4 本章小結(jié)
第四章 北斗/SINS緊組合導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建
    4.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組成
    4.2 傳感器的選擇
        4.2.1 微慣性測(cè)量單元
        4.2.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)
    4.3 CNS200數(shù)據(jù)采集及解析軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 軟件功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        4.3.2 數(shù)據(jù)解析程序的編寫
        4.3.3 軟件界面設(shè)計(jì)及運(yùn)行結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 北斗/SINS緊組合導(dǎo)航算法的實(shí)現(xiàn)
    5.1 SINS解算算法的實(shí)現(xiàn)
        5.1.1 程序的編寫
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
    5.2 選星算法的實(shí)現(xiàn)
        5.2.1 程序的編寫
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
    5.3 北斗/SINS緊組合導(dǎo)航算法的實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 程序的編寫
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]從衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展看我國(guó)北斗系統(tǒng)的后發(fā)優(yōu)勢(shì)[J]. 何若楓.  長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(04)
[2]BDS/SINS緊耦合組合導(dǎo)航技術(shù)仿真研究[J]. 董淼,宋艷君,夏奇,張國(guó)綱.  計(jì)算機(jī)仿真. 2014(08)
[3]北斗車輛自適應(yīng)組合導(dǎo)航技術(shù)研究[J]. 安利,王同合,趙松,于合理,張洛愷.  信息工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[4]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展、優(yōu)勢(shì)及建議[J]. 李鶴峰,黨亞民,秘金鐘,薛樹(shù)強(qiáng).  導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2013(02)
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[6]無(wú)跡卡爾曼濾波（UKF）的應(yīng)用比較分析[J]. 許迅雷.  西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(02)
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[9]MEMS-IMU/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)中坐標(biāo)系統(tǒng)一的方法研究[J]. 孔祥雷,李杰,杜英.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(04)
[10]MEMS儀表慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 蔡春龍,劉翼,劉一薇.  中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2009(05)

博士論文
[1]改進(jìn)容積卡爾曼濾波及其導(dǎo)航應(yīng)用研究[D]. 李秋榮.哈爾濱工程大學(xué) 2015

碩士論文
[1]GPS/SINS組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)融合算法研究[D]. 張潮.鄭州大學(xué) 2015
[2]基于MEMS器件的車輛組合導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 韓亮.西京學(xué)院 2015
[3]GPS/BDS組合相對(duì)定位隨機(jī)模型研究[D]. 王志平.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于四元數(shù)的高階CKF飛行器姿態(tài)確定算法研究[D]. 武哲民.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[5]基于CKF的SINS/DVL組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 黃鶯.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[6]基于車載平臺(tái)的北斗/SINS緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張海龍.東北大學(xué) 2013
[7]SINS/GPS組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 苗岳旺.解放軍信息工程大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3183324