慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)的魯棒濾波算法研究
發(fā)布時間:2021-06-20 21:06
慣性導(dǎo)航與北斗導(dǎo)航結(jié)合起來可構(gòu)成優(yōu)勢互補的高精度組合導(dǎo)航系統(tǒng),數(shù)據(jù)融合技術(shù)是組合導(dǎo)航研究領(lǐng)域的重中之重,與我國自主衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的推進(jìn)程度密切相關(guān)。本文主要圍繞慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)中的魯棒濾波技術(shù)展開研究,研究內(nèi)容大致分為:首先對導(dǎo)航子系統(tǒng)的工作原理、誤差模型及子系統(tǒng)的各類組合方式等進(jìn)行介紹,以松組合理論為建模依據(jù),分析組合導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理及數(shù)據(jù)融合方式,并建立慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。同時結(jié)合魯棒濾波算法的特點,簡化系統(tǒng)的狀態(tài)變量,降低系統(tǒng)模型階數(shù);采用高階逼近的處理方法代替常規(guī)的處理方法,從而降低一階近似處理過程中引入的模型誤差,為常規(guī)數(shù)據(jù)融合算法的局限性及存在的弊端提出新的解決思路。然后研究基于慣性/北斗組合導(dǎo)航連續(xù)時間系統(tǒng)的魯棒濾波技術(shù),以高階簡化的數(shù)學(xué)模型為研究對象,設(shè)計滿足不同性能指標(biāo)約束的魯棒濾波器,使得誤差系統(tǒng)漸近穩(wěn)定,通過線性矩陣不等式技術(shù)求解濾波器的可行解,并利用數(shù)值仿真方法驗證魯棒濾波算法在含有模型干擾等情況下的優(yōu)越性,驗證魯棒濾波算法能有效抑制外界噪聲干擾,改善系統(tǒng)的可觀測性,提高濾波精度。最后在連續(xù)時間系統(tǒng)的魯棒濾波技術(shù)的研究基礎(chǔ)上,考慮...
【文章來源】:東北石油大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點摘要
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展概況
1.2.2 組合導(dǎo)航中濾波技術(shù)的發(fā)展
1.3 本文的主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 導(dǎo)航系統(tǒng)常用坐標(biāo)系
2.2.1 常用坐標(biāo)系介紹
2.2.2 坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.3 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
2.3.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)基本原理
2.3.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)分類
2.3.3 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差分析
2.4 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
2.4.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理
2.4.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)誤差分析
2.5 慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
2.5.1 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的組合方式
2.5.2 組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的魯棒濾波技術(shù)
2.6 本章小結(jié)
第三章 慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模
3.1 引言
3.2 慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模
3.3 慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型的簡化
3.3.1 模型簡化依據(jù)
3.3.2 模型簡化處理
3.4 本章小結(jié)
第四章 慣性/北斗組合導(dǎo)航連續(xù)時間系統(tǒng)的魯棒濾波技術(shù)
4.1 引言
4.2 連續(xù)時間系統(tǒng)的魯棒H_2/H_∞濾波技術(shù)
4.2.1 問題描述
4.2.2 魯棒H_2/H_∞濾波器的設(shè)計
4.2.3 仿真與分析
4.3 連續(xù)時間系統(tǒng)的魯棒L_2-L_∞濾波技術(shù)
4.3.1 問題描述
4.3.2 魯棒L_2-L_∞無偏濾波器的設(shè)計
4.3.3 仿真與分析
4.4 連續(xù)時間系統(tǒng)的保性能魯棒H_∞濾波技術(shù)
4.4.1 問題描述
4.4.2 保性能魯棒H_∞濾波器的設(shè)計
4.4.3 仿真與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 慣性/北斗組合導(dǎo)航離散時間系統(tǒng)的魯棒濾波技術(shù)
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)模型離散化處理
5.3 離散時間系統(tǒng)的魯棒H_2/H_∞濾波技術(shù)
5.3.1 問題描述
5.3.2 魯棒H_2/H_∞濾波器的設(shè)計
5.3.3 仿真研究
5.4 組合導(dǎo)航離散時間系統(tǒng)的魯棒l_2-l_∞濾波
5.4.1 問題描述
5.4.2 魯棒l_2-l_∞濾波器的設(shè)計
5.4.3 仿真研究
5.5 組合導(dǎo)航離散時間系統(tǒng)的保性能魯棒l_2-l_∞濾波
5.5.1 問題描述
5.5.2 保性能魯棒l_2-l_∞濾波器的設(shè)計
5.5.3 仿真研究
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章目錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CDKF算法在四旋翼飛行器組合導(dǎo)航系統(tǒng)中應(yīng)用[J]. 袁贛南,趙自超,賈鶴鳴,劉利強(qiáng),戴運桃. 吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(02)
[2]四階龍格庫塔算法在捷聯(lián)慣性導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 王勵揚,翟昆朋,何文濤,徐建華. 計算機(jī)仿真. 2014(11)
[3]欠驅(qū)動水面船舶非線性信息融合航跡跟蹤控制[J]. 胡洲,王志勝,甄子洋. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2014(07)
[4]組合導(dǎo)航系統(tǒng)濾波器截斷誤差抑制方法[J]. 王延?xùn)|,賈宏光. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2014(05)
[5]GPS/INS組合系統(tǒng)的多重漸消魯棒容積卡爾曼濾波[J]. 張秋昭,張書畢,鄭南山,王堅. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[6]SINS/GPS/CNS組合導(dǎo)航中的魯棒濾波算法研究[J]. 程嬌嬌,熊智,郁豐,吳旋,趙慧. 航空計算技術(shù). 2013(06)
[7]H∞濾波在慣導(dǎo)/GPS組合導(dǎo)航應(yīng)用的比較分析[J]. 魏偉,秦永元,張曉冬,張亞崇. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(11)
[8]不同動態(tài)條件下組合導(dǎo)航系統(tǒng)的時間同步[J]. 張濤,徐曉蘇,劉曉東,田爽,劉毅. 中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2012(03)
[9]新的魯棒濾波算法及在微機(jī)電系統(tǒng)-慣性導(dǎo)航系統(tǒng)/全球定位系統(tǒng)中應(yīng)用[J]. 石靜,繆玲娟,倪茂林. 控制理論與應(yīng)用. 2012(03)
[10]慣性導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及標(biāo)準(zhǔn)體系探討[J]. 徐瑞,朱筱虹,趙金賢. 測繪科學(xué). 2013(01)
博士論文
[1]GNSS/INS深組合導(dǎo)航理論與方法研究[D]. 陳坡.解放軍信息工程大學(xué) 2013
[2]組合導(dǎo)航中的魯棒濾波研究[D]. 易大江.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]車載GPS/BD-DR組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 郭慶峰.西南交通大學(xué) 2013
[2]北斗/INS組合導(dǎo)航信息融合濾波算法研究[D]. 李家森.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究及實現(xiàn)[D]. 李倩.上海交通大學(xué) 2010
[4]GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)及其濾波算法研究[D]. 周晶.南京航空航天大學(xué) 2009
本文編號:3239931
【文章來源】:東北石油大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點摘要
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展概況
1.2.2 組合導(dǎo)航中濾波技術(shù)的發(fā)展
1.3 本文的主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 導(dǎo)航系統(tǒng)常用坐標(biāo)系
2.2.1 常用坐標(biāo)系介紹
2.2.2 坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.3 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
2.3.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)基本原理
2.3.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)分類
2.3.3 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差分析
2.4 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
2.4.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理
2.4.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)誤差分析
2.5 慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
2.5.1 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的組合方式
2.5.2 組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的魯棒濾波技術(shù)
2.6 本章小結(jié)
第三章 慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模
3.1 引言
3.2 慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模
3.3 慣性/北斗組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型的簡化
3.3.1 模型簡化依據(jù)
3.3.2 模型簡化處理
3.4 本章小結(jié)
第四章 慣性/北斗組合導(dǎo)航連續(xù)時間系統(tǒng)的魯棒濾波技術(shù)
4.1 引言
4.2 連續(xù)時間系統(tǒng)的魯棒H_2/H_∞濾波技術(shù)
4.2.1 問題描述
4.2.2 魯棒H_2/H_∞濾波器的設(shè)計
4.2.3 仿真與分析
4.3 連續(xù)時間系統(tǒng)的魯棒L_2-L_∞濾波技術(shù)
4.3.1 問題描述
4.3.2 魯棒L_2-L_∞無偏濾波器的設(shè)計
4.3.3 仿真與分析
4.4 連續(xù)時間系統(tǒng)的保性能魯棒H_∞濾波技術(shù)
4.4.1 問題描述
4.4.2 保性能魯棒H_∞濾波器的設(shè)計
4.4.3 仿真與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 慣性/北斗組合導(dǎo)航離散時間系統(tǒng)的魯棒濾波技術(shù)
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)模型離散化處理
5.3 離散時間系統(tǒng)的魯棒H_2/H_∞濾波技術(shù)
5.3.1 問題描述
5.3.2 魯棒H_2/H_∞濾波器的設(shè)計
5.3.3 仿真研究
5.4 組合導(dǎo)航離散時間系統(tǒng)的魯棒l_2-l_∞濾波
5.4.1 問題描述
5.4.2 魯棒l_2-l_∞濾波器的設(shè)計
5.4.3 仿真研究
5.5 組合導(dǎo)航離散時間系統(tǒng)的保性能魯棒l_2-l_∞濾波
5.5.1 問題描述
5.5.2 保性能魯棒l_2-l_∞濾波器的設(shè)計
5.5.3 仿真研究
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CDKF算法在四旋翼飛行器組合導(dǎo)航系統(tǒng)中應(yīng)用[J]. 袁贛南,趙自超,賈鶴鳴,劉利強(qiáng),戴運桃. 吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(02)
[2]四階龍格庫塔算法在捷聯(lián)慣性導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 王勵揚,翟昆朋,何文濤,徐建華. 計算機(jī)仿真. 2014(11)
[3]欠驅(qū)動水面船舶非線性信息融合航跡跟蹤控制[J]. 胡洲,王志勝,甄子洋. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2014(07)
[4]組合導(dǎo)航系統(tǒng)濾波器截斷誤差抑制方法[J]. 王延?xùn)|,賈宏光. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2014(05)
[5]GPS/INS組合系統(tǒng)的多重漸消魯棒容積卡爾曼濾波[J]. 張秋昭,張書畢,鄭南山,王堅. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[6]SINS/GPS/CNS組合導(dǎo)航中的魯棒濾波算法研究[J]. 程嬌嬌,熊智,郁豐,吳旋,趙慧. 航空計算技術(shù). 2013(06)
[7]H∞濾波在慣導(dǎo)/GPS組合導(dǎo)航應(yīng)用的比較分析[J]. 魏偉,秦永元,張曉冬,張亞崇. 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(11)
[8]不同動態(tài)條件下組合導(dǎo)航系統(tǒng)的時間同步[J]. 張濤,徐曉蘇,劉曉東,田爽,劉毅. 中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2012(03)
[9]新的魯棒濾波算法及在微機(jī)電系統(tǒng)-慣性導(dǎo)航系統(tǒng)/全球定位系統(tǒng)中應(yīng)用[J]. 石靜,繆玲娟,倪茂林. 控制理論與應(yīng)用. 2012(03)
[10]慣性導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及標(biāo)準(zhǔn)體系探討[J]. 徐瑞,朱筱虹,趙金賢. 測繪科學(xué). 2013(01)
博士論文
[1]GNSS/INS深組合導(dǎo)航理論與方法研究[D]. 陳坡.解放軍信息工程大學(xué) 2013
[2]組合導(dǎo)航中的魯棒濾波研究[D]. 易大江.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]車載GPS/BD-DR組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 郭慶峰.西南交通大學(xué) 2013
[2]北斗/INS組合導(dǎo)航信息融合濾波算法研究[D]. 李家森.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究及實現(xiàn)[D]. 李倩.上海交通大學(xué) 2010
[4]GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)及其濾波算法研究[D]. 周晶.南京航空航天大學(xué) 2009
本文編號:3239931
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