基于矢量跟蹤環(huán)的GPS/INS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-15 17:01
近年來,隨著導(dǎo)航技術(shù)的飛速發(fā)展,對導(dǎo)航系統(tǒng)的性能要求越來越高。組合導(dǎo)航技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)和慣性導(dǎo)航性能的互補(bǔ),深層次的數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以提高導(dǎo)航系統(tǒng)在高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的性能。本文針對組合導(dǎo)航技術(shù),主要研究和分析矢量跟蹤環(huán)的基本原理和工作流程,深入探討基于矢量跟蹤環(huán)的GPS/INS深組合導(dǎo)航技術(shù)問題。論文首先介紹GPS/INS組合導(dǎo)航技術(shù)的背景和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。從衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的環(huán)路濾波器和環(huán)路誤差的角度出發(fā),分析各類濾波器和環(huán)路熱噪聲誤差對跟蹤環(huán)路性能的影響,提出基于自適應(yīng)α-β濾波器的跟蹤環(huán)路多普勒自補(bǔ)償算法,α-β濾波器平滑載波多普勒頻移,通過自補(bǔ)償方法形成閉合反饋環(huán)路,分析其在高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的跟蹤性能。在傳統(tǒng)環(huán)路和矢量環(huán)的基礎(chǔ)上,研究基于載波預(yù)處理的矢量跟蹤環(huán)路設(shè)計(jì)算法,通過仿真分析,比較基于載波預(yù)處理的矢量環(huán)路相對于傳統(tǒng)環(huán)路和矢量環(huán)路的性能優(yōu)勢。針對基于載波預(yù)處理的矢量跟蹤環(huán)算法,設(shè)計(jì)基于矢量跟蹤環(huán)的GPS/INS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)。建立矢量通道預(yù)處理濾波器模型和深組合導(dǎo)航濾波器模型。通過仿真,分析基于矢量環(huán)深組合導(dǎo)航系統(tǒng)的組合定位精度。最后提出基于DSP和FPGA的矢量深組合導(dǎo)航...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
松組合導(dǎo)航原理結(jié)構(gòu)圖
圖 1. 1 松組合導(dǎo)航原理結(jié)構(gòu)圖 圖 1. 2 緊組合導(dǎo)航原理結(jié)構(gòu)圖GPS/INS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)具有體積小、成本低、功耗低等優(yōu)點(diǎn),20 世紀(jì) 80 年代以來,以國為首的發(fā)達(dá)國家及其一些科研機(jī)構(gòu)和學(xué)者開始對 GPS/INS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。根不同的組合方式可以將組合導(dǎo)航系統(tǒng)分為三類:松組合、緊組合和深組合。松組合是位置和度組合的導(dǎo)航模式,其原理結(jié)構(gòu)圖如圖 1.1 所示;緊組合是一種基于偽距和偽距率的組合導(dǎo)模式,其原理結(jié)構(gòu)圖如圖 1.2 所示。這兩種組合導(dǎo)航模式結(jié)構(gòu)簡單,易于實(shí)現(xiàn),目前已經(jīng)廣
S-202 的原理結(jié)構(gòu)圖,其中 GPS 跟蹤環(huán)本地信號生成模塊完全由導(dǎo)航濾波器生成來控制,是一種矢量跟蹤的工作模式,這種結(jié)構(gòu)的抗干擾能力可達(dá) 89dB。IGS量都很小,其直徑約為 7cm,高度大約為 6cm,重量還不到 0.5kg,定位精度較 之內(nèi),IGS-202 還可以抵抗高強(qiáng)度的沖擊加速度。1 1I Q
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FPGA的DDS IP核的研究與設(shè)計(jì)[J]. 萬志江. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2013(08)
[2]基于模糊邏輯的自適應(yīng)α-β濾波新算法[J]. 李良群,謝維信,張智超. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2013(02)
[3]高動(dòng)態(tài)環(huán)境下無數(shù)據(jù)輔助的擴(kuò)展Kalman濾波載波跟蹤環(huán)[J]. 田甜,安建平,王愛華. 電子與信息學(xué)報(bào). 2013(01)
[4]基于DSP和FPGA的組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 孫華,單志明,楊培科. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2009(S2)
[5]基于矢量跟蹤的SINS/GPS深組合導(dǎo)航方法[J]. 王新龍,于潔. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2009(06)
[6]基于FPGA和ARM的GPS多徑實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[J]. 黃嘉達(dá),陳佳品,李振波. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2009(08)
[7]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)
[8]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器的超緊耦合GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 孫熙,祖峰,李夏苗. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2008(06)
[9]基于軟件GPS接收機(jī)的高動(dòng)態(tài)跟蹤環(huán)路設(shè)計(jì)[J]. 胡小平,于海亮,唐康華. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(06)
[10]基于MEMS技術(shù)的微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李榮冰,劉建業(yè),曾慶化,華冰. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2004(06)
博士論文
[1]GNSS實(shí)時(shí)矢量跟蹤技術(shù)研究[D]. 張欣.上海交通大學(xué) 2013
[2]MEMS IMU/GNSS超緊組合導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 葉萍.上海交通大學(xué) 2011
[3]星載GNSS/INS超緊組合技術(shù)研究[D]. 王立端.上海交通大學(xué) 2010
[4]北斗/微慣導(dǎo)組合導(dǎo)航方法研究[D]. 何曉峰.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[5]GPS/MIMU嵌入式組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 唐康華.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[6]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
[7]MIMU及其與GPS組合系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 尚捷.清華大學(xué) 2005
碩士論文
[1]跟蹤環(huán)路在高動(dòng)態(tài)GNSS接收機(jī)中的研究和應(yīng)用[D]. 陸煦.北京郵電大學(xué) 2013
[2]MEMS微慣性航姿系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與集成技術(shù)研究[D]. 王小春.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]高動(dòng)態(tài)下超緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 余芩.上海交通大學(xué) 2011
[4]GPS/慣性緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 袁俊剛.南京航空航天大學(xué) 2011
[5]基于環(huán)路卡爾曼估計(jì)的慣性/GPS深組合算法研究[D]. 文立.南京航空航天大學(xué) 2011
[6]高動(dòng)態(tài)GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 王朋輝.南京航空航天大學(xué) 2010
本文編號:3344943
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
松組合導(dǎo)航原理結(jié)構(gòu)圖
圖 1. 1 松組合導(dǎo)航原理結(jié)構(gòu)圖 圖 1. 2 緊組合導(dǎo)航原理結(jié)構(gòu)圖GPS/INS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)具有體積小、成本低、功耗低等優(yōu)點(diǎn),20 世紀(jì) 80 年代以來,以國為首的發(fā)達(dá)國家及其一些科研機(jī)構(gòu)和學(xué)者開始對 GPS/INS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。根不同的組合方式可以將組合導(dǎo)航系統(tǒng)分為三類:松組合、緊組合和深組合。松組合是位置和度組合的導(dǎo)航模式,其原理結(jié)構(gòu)圖如圖 1.1 所示;緊組合是一種基于偽距和偽距率的組合導(dǎo)模式,其原理結(jié)構(gòu)圖如圖 1.2 所示。這兩種組合導(dǎo)航模式結(jié)構(gòu)簡單,易于實(shí)現(xiàn),目前已經(jīng)廣
S-202 的原理結(jié)構(gòu)圖,其中 GPS 跟蹤環(huán)本地信號生成模塊完全由導(dǎo)航濾波器生成來控制,是一種矢量跟蹤的工作模式,這種結(jié)構(gòu)的抗干擾能力可達(dá) 89dB。IGS量都很小,其直徑約為 7cm,高度大約為 6cm,重量還不到 0.5kg,定位精度較 之內(nèi),IGS-202 還可以抵抗高強(qiáng)度的沖擊加速度。1 1I Q
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于FPGA的DDS IP核的研究與設(shè)計(jì)[J]. 萬志江. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2013(08)
[2]基于模糊邏輯的自適應(yīng)α-β濾波新算法[J]. 李良群,謝維信,張智超. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2013(02)
[3]高動(dòng)態(tài)環(huán)境下無數(shù)據(jù)輔助的擴(kuò)展Kalman濾波載波跟蹤環(huán)[J]. 田甜,安建平,王愛華. 電子與信息學(xué)報(bào). 2013(01)
[4]基于DSP和FPGA的組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 孫華,單志明,楊培科. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2009(S2)
[5]基于矢量跟蹤的SINS/GPS深組合導(dǎo)航方法[J]. 王新龍,于潔. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2009(06)
[6]基于FPGA和ARM的GPS多徑實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[J]. 黃嘉達(dá),陳佳品,李振波. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2009(08)
[7]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)
[8]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器的超緊耦合GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 孫熙,祖峰,李夏苗. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2008(06)
[9]基于軟件GPS接收機(jī)的高動(dòng)態(tài)跟蹤環(huán)路設(shè)計(jì)[J]. 胡小平,于海亮,唐康華. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(06)
[10]基于MEMS技術(shù)的微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李榮冰,劉建業(yè),曾慶化,華冰. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2004(06)
博士論文
[1]GNSS實(shí)時(shí)矢量跟蹤技術(shù)研究[D]. 張欣.上海交通大學(xué) 2013
[2]MEMS IMU/GNSS超緊組合導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 葉萍.上海交通大學(xué) 2011
[3]星載GNSS/INS超緊組合技術(shù)研究[D]. 王立端.上海交通大學(xué) 2010
[4]北斗/微慣導(dǎo)組合導(dǎo)航方法研究[D]. 何曉峰.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[5]GPS/MIMU嵌入式組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 唐康華.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[6]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
[7]MIMU及其與GPS組合系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 尚捷.清華大學(xué) 2005
碩士論文
[1]跟蹤環(huán)路在高動(dòng)態(tài)GNSS接收機(jī)中的研究和應(yīng)用[D]. 陸煦.北京郵電大學(xué) 2013
[2]MEMS微慣性航姿系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與集成技術(shù)研究[D]. 王小春.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]高動(dòng)態(tài)下超緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 余芩.上海交通大學(xué) 2011
[4]GPS/慣性緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 袁俊剛.南京航空航天大學(xué) 2011
[5]基于環(huán)路卡爾曼估計(jì)的慣性/GPS深組合算法研究[D]. 文立.南京航空航天大學(xué) 2011
[6]高動(dòng)態(tài)GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 王朋輝.南京航空航天大學(xué) 2010
本文編號:3344943
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