基于北斗/GPS/SINS組合導(dǎo)航的靶彈位置算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-30 07:58
靶彈位置的追蹤實(shí)際上就是靶彈內(nèi)置的導(dǎo)航模塊通過一定的傳感器信號,解算出自身的具體地理位置信息的過程,解算出來的位置信息通過靶彈的內(nèi)置通信模塊把位置信息發(fā)送出去。本研究依托兩大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),結(jié)合捷聯(lián)慣性導(dǎo)航重點(diǎn)對目標(biāo)靶彈的位置追蹤的算法進(jìn)行模型分析及仿真驗(yàn)證。然后分析捷聯(lián)慣性導(dǎo)航及組合導(dǎo)航的誤差來源,應(yīng)用信息融合算法,采用線性卡爾曼濾波對北斗/GPS/SINS捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航各組合方式算法進(jìn)行了數(shù)字仿真,使系統(tǒng)性能得到優(yōu)化,減小了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的固有誤差,分析各種組合方式仿真結(jié)果對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的影響。最后討論慣性導(dǎo)航在失星的情況下系統(tǒng)的定位精度分析。
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.1.1 靶彈的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.2 靶彈的分類
1.2 北斗/GPS 導(dǎo)航的發(fā)展及現(xiàn)狀
1.3 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展及現(xiàn)狀
1.4 論文的創(chuàng)新點(diǎn)及主要研究內(nèi)容
1.4.1 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.2 論文的主要研究內(nèi)容
第二章 北斗/GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)
2.1 常用的導(dǎo)航坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.1.1 常用的導(dǎo)航坐標(biāo)系
2.1.2 常用坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
2.2.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
2.2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本工作原理
2.2.3 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣計(jì)算
2.2.4 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)載體的位置速度計(jì)算
2.2.5 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)算法
2.2.6 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差分析
2.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) BD
2.3.1 北斗的坐標(biāo)及時(shí)鐘系統(tǒng)
2.3.2 北斗的信號規(guī)范及信號特性
2.3.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航電文
2.3.4 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能優(yōu)勢
2.4 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) GPS
2.4.1 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)的坐標(biāo)及時(shí)鐘系統(tǒng)
2.4.2 GPS 信號結(jié)構(gòu)及導(dǎo)航電文
2.4.3 靶彈內(nèi)接收機(jī)的位置解算
第三章 北斗/GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)兼容性及數(shù)據(jù)融合
3.1 北斗/GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的組合模式
3.1.1 北斗/GPS/SINS 位置速度定位組合模式
3.1.2 北斗/GPS/SINS 偽距偽距率組合模式
3.2 北斗/GPS 兼容性及定位精度分析
3.2.1 北斗/GPS 雙模兼容性
3.2.2 系統(tǒng)定位精度分析
3.3 組合導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合辦法
3.3.1 線性卡爾曼濾波
3.3.1.1 隨機(jī)線性卡爾曼濾波基本方程
3.3.1.2 聯(lián)邦卡爾曼濾波 FKF
3.3.2 非線性卡爾曼濾波
3.3.2.1 擴(kuò)展卡爾曼濾波 EKF
3.3.2.2 無跡卡爾曼濾波 UKF
3.3.2.3 直接卡爾曼濾波與間接卡爾曼濾波
第四章 北斗/GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差模型及其仿真
4.1 靶彈飛行軌跡發(fā)生器
4.1.1 姿態(tài)數(shù)據(jù)生成
4.1.2 軌跡數(shù)據(jù)生成
4.2 北斗/GPS/SINS 組合系統(tǒng)位置速度模型及其仿真
4.2.1 北斗/GPS/SINS 松組合導(dǎo)航系統(tǒng)位置速度誤差模型
4.2.1.1 北斗/GPS/SINS 松組合系統(tǒng)狀態(tài)方程
4.2.1.2 北斗/GPS/SINS 松組合系統(tǒng)量測方程
4.2.2 系統(tǒng)性能仿真
4.3 北斗/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)仿真分析
4.4 GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)仿真分析
第五章 北斗/GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)在失星時(shí)的精度分析
5.1 北斗/GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)失星情況分類
5.2 各失星狀態(tài)時(shí)定位精度分析
5.2.1 北斗/GPS/SINS 系統(tǒng)失去北斗衛(wèi)星情況下的系統(tǒng)分析
5.2.2 北斗/GPS/SINS 系統(tǒng)失去 GPS 衛(wèi)星情況下的系統(tǒng)分析
5.3 各失星狀態(tài)下的系統(tǒng)對比分析
第六章 全文總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SINS/GPS緊組合與松組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能仿真分析[J]. 王君帥,王新龍. 航空兵器. 2013(02)
[2]衛(wèi)星信號失效條件下SINS/GPS不同組合方式的性能比較[J]. 許剛,黃國榮,彭興釗,薛冬,高圓. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2012(10)
[3]基于四元數(shù)的MARG傳感器姿態(tài)測量算法[J]. 劉興川,張盛,李麗哲,林孝康. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(05)
[4]SINS/GPS/EMC組合導(dǎo)航系統(tǒng)信息融合技術(shù)研究[J]. 徐景碩,沈鵬. 宇航計(jì)測技術(shù). 2009(02)
[5]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J]. 唐金元,于潞,王思臣. 全球定位系統(tǒng). 2008(02)
[6]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的功能原理與前景展望[J]. 劉傳潤. 中國水運(yùn)(學(xué)術(shù)版). 2008(01)
[7]GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)松、緊耦合性能比較[J]. 周星伶. 航空電子技術(shù). 2007(04)
[8]一種迭代的GPS/INS組合導(dǎo)航濾波算法[J]. 高為廣,崔先強(qiáng). 測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(06)
[9]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展綜述[J]. 呂偉,朱建軍. 地礦測繪. 2007(03)
[10]慣性導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 周徐昌,沈建森. 兵工自動(dòng)化. 2006(09)
博士論文
[1]捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊艷娟.哈爾濱工程大學(xué) 2001
碩士論文
[1]GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)在自尋的導(dǎo)彈中的應(yīng)用研究[D]. 吳鳳柱.南昌航空大學(xué) 2013
[2]GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 張曉亮.南京理工大學(xué) 2013
[3]卡爾曼濾波在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 付俐芳.昆明理工大學(xué) 2012
[4]北斗和GPS雙星模式下提高定位精度方法的研究[D]. 張贏碩.沈陽航空航天大學(xué) 2012
[5]信息融合技術(shù)在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 陳勇.南京理工大學(xué) 2007
[6]卡爾曼濾波在INS/GPS組合導(dǎo)航中的應(yīng)用研究[D]. 李大威.中北大學(xué) 2006
[7]GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)濾波算法研究[D]. 趙俊梅.中北大學(xué) 2006
[8]捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)仿真算法的研究及其實(shí)現(xiàn)[D]. 趙玉霞.大連理工大學(xué) 2005
[9]GPS與捷聯(lián)慣導(dǎo)組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 杜習(xí)奇.南京理工大學(xué) 2004
本文編號:3557786
【文章來源】:南昌航空大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.1.1 靶彈的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.2 靶彈的分類
1.2 北斗/GPS 導(dǎo)航的發(fā)展及現(xiàn)狀
1.3 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展及現(xiàn)狀
1.4 論文的創(chuàng)新點(diǎn)及主要研究內(nèi)容
1.4.1 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.2 論文的主要研究內(nèi)容
第二章 北斗/GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)
2.1 常用的導(dǎo)航坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.1.1 常用的導(dǎo)航坐標(biāo)系
2.1.2 常用坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
2.2.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
2.2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本工作原理
2.2.3 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣計(jì)算
2.2.4 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)載體的位置速度計(jì)算
2.2.5 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)算法
2.2.6 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差分析
2.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) BD
2.3.1 北斗的坐標(biāo)及時(shí)鐘系統(tǒng)
2.3.2 北斗的信號規(guī)范及信號特性
2.3.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航電文
2.3.4 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能優(yōu)勢
2.4 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) GPS
2.4.1 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)的坐標(biāo)及時(shí)鐘系統(tǒng)
2.4.2 GPS 信號結(jié)構(gòu)及導(dǎo)航電文
2.4.3 靶彈內(nèi)接收機(jī)的位置解算
第三章 北斗/GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)兼容性及數(shù)據(jù)融合
3.1 北斗/GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的組合模式
3.1.1 北斗/GPS/SINS 位置速度定位組合模式
3.1.2 北斗/GPS/SINS 偽距偽距率組合模式
3.2 北斗/GPS 兼容性及定位精度分析
3.2.1 北斗/GPS 雙模兼容性
3.2.2 系統(tǒng)定位精度分析
3.3 組合導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合辦法
3.3.1 線性卡爾曼濾波
3.3.1.1 隨機(jī)線性卡爾曼濾波基本方程
3.3.1.2 聯(lián)邦卡爾曼濾波 FKF
3.3.2 非線性卡爾曼濾波
3.3.2.1 擴(kuò)展卡爾曼濾波 EKF
3.3.2.2 無跡卡爾曼濾波 UKF
3.3.2.3 直接卡爾曼濾波與間接卡爾曼濾波
第四章 北斗/GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差模型及其仿真
4.1 靶彈飛行軌跡發(fā)生器
4.1.1 姿態(tài)數(shù)據(jù)生成
4.1.2 軌跡數(shù)據(jù)生成
4.2 北斗/GPS/SINS 組合系統(tǒng)位置速度模型及其仿真
4.2.1 北斗/GPS/SINS 松組合導(dǎo)航系統(tǒng)位置速度誤差模型
4.2.1.1 北斗/GPS/SINS 松組合系統(tǒng)狀態(tài)方程
4.2.1.2 北斗/GPS/SINS 松組合系統(tǒng)量測方程
4.2.2 系統(tǒng)性能仿真
4.3 北斗/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)仿真分析
4.4 GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)仿真分析
第五章 北斗/GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)在失星時(shí)的精度分析
5.1 北斗/GPS/SINS 組合導(dǎo)航系統(tǒng)失星情況分類
5.2 各失星狀態(tài)時(shí)定位精度分析
5.2.1 北斗/GPS/SINS 系統(tǒng)失去北斗衛(wèi)星情況下的系統(tǒng)分析
5.2.2 北斗/GPS/SINS 系統(tǒng)失去 GPS 衛(wèi)星情況下的系統(tǒng)分析
5.3 各失星狀態(tài)下的系統(tǒng)對比分析
第六章 全文總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SINS/GPS緊組合與松組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能仿真分析[J]. 王君帥,王新龍. 航空兵器. 2013(02)
[2]衛(wèi)星信號失效條件下SINS/GPS不同組合方式的性能比較[J]. 許剛,黃國榮,彭興釗,薛冬,高圓. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2012(10)
[3]基于四元數(shù)的MARG傳感器姿態(tài)測量算法[J]. 劉興川,張盛,李麗哲,林孝康. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(05)
[4]SINS/GPS/EMC組合導(dǎo)航系統(tǒng)信息融合技術(shù)研究[J]. 徐景碩,沈鵬. 宇航計(jì)測技術(shù). 2009(02)
[5]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J]. 唐金元,于潞,王思臣. 全球定位系統(tǒng). 2008(02)
[6]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的功能原理與前景展望[J]. 劉傳潤. 中國水運(yùn)(學(xué)術(shù)版). 2008(01)
[7]GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)松、緊耦合性能比較[J]. 周星伶. 航空電子技術(shù). 2007(04)
[8]一種迭代的GPS/INS組合導(dǎo)航濾波算法[J]. 高為廣,崔先強(qiáng). 測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(06)
[9]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展綜述[J]. 呂偉,朱建軍. 地礦測繪. 2007(03)
[10]慣性導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 周徐昌,沈建森. 兵工自動(dòng)化. 2006(09)
博士論文
[1]捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊艷娟.哈爾濱工程大學(xué) 2001
碩士論文
[1]GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)在自尋的導(dǎo)彈中的應(yīng)用研究[D]. 吳鳳柱.南昌航空大學(xué) 2013
[2]GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 張曉亮.南京理工大學(xué) 2013
[3]卡爾曼濾波在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 付俐芳.昆明理工大學(xué) 2012
[4]北斗和GPS雙星模式下提高定位精度方法的研究[D]. 張贏碩.沈陽航空航天大學(xué) 2012
[5]信息融合技術(shù)在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 陳勇.南京理工大學(xué) 2007
[6]卡爾曼濾波在INS/GPS組合導(dǎo)航中的應(yīng)用研究[D]. 李大威.中北大學(xué) 2006
[7]GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)濾波算法研究[D]. 趙俊梅.中北大學(xué) 2006
[8]捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)仿真算法的研究及其實(shí)現(xiàn)[D]. 趙玉霞.大連理工大學(xué) 2005
[9]GPS與捷聯(lián)慣導(dǎo)組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 杜習(xí)奇.南京理工大學(xué) 2004
本文編號:3557786
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3557786.html
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