BDS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)完好性監(jiān)視性能測試評(píng)估平臺(tái)仿真
發(fā)布時(shí)間:2021-01-07 11:41
隨著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)的建立及完善,北斗系統(tǒng)必然會(huì)在民航領(lǐng)域中得到發(fā)展和應(yīng)用,越來越多的研究關(guān)注于北斗的適航性。組合導(dǎo)航系統(tǒng)是民航飛機(jī)的重要導(dǎo)航系統(tǒng),所以研究BDS/慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)組合系統(tǒng)的適航性也具有重要的實(shí)用價(jià)值。完好性是與民航安全相關(guān)的重要性能指標(biāo),用于在故障或性能降低的情況下提供及時(shí)的告警。現(xiàn)階段對(duì)組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能的評(píng)估主要集中在精度信息評(píng)估方面,同時(shí)完好性方面缺乏理想的實(shí)驗(yàn)評(píng)估環(huán)境。針對(duì)這些問題,本文重點(diǎn)研究BDS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)完好性監(jiān)視性能測試評(píng)估平臺(tái)的開發(fā)。論文首先分析了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的架構(gòu)及其可能存在的故障模型,然后重點(diǎn)研究了現(xiàn)有的松、緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)的完好性監(jiān)視算法。并針對(duì)現(xiàn)有松組合系統(tǒng)完好性監(jiān)視算法的不足,提出了一種適用于松組合系統(tǒng)的、有效的完好性監(jiān)測算法以提高組合導(dǎo)航系統(tǒng)的完好性監(jiān)視和告警能力。最后,根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)說明(TSO)-C129A和DO-208標(biāo)準(zhǔn)的要求搭建了完好性監(jiān)視測試評(píng)估平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)對(duì)BDS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)安好性監(jiān)視性能的測試評(píng)估。本平臺(tái)采用C#和Python混合編程,實(shí)現(xiàn)了組合導(dǎo)航系統(tǒng)評(píng)估過程中的數(shù)據(jù)模擬、完好性監(jiān)視性能評(píng)估等功能...
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 主要工作和論文結(jié)構(gòu)
第二章 BDS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)
2.1 卡爾曼濾波技術(shù)
2.1.1 傳統(tǒng)卡爾曼濾波
2.1.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波
2.2 BDS/INS組合方式
2.2.1 松組合
2.2.2 緊組合
2.2.3 深組合
2.3 BDS/INS組合系統(tǒng)誤差
2.3.1 BDS系統(tǒng)誤差分析
2.3.2 INS系統(tǒng)誤差分析
2.3.3 BDS/INS組合系統(tǒng)故障分類
2.4 BDS/INS松組合方式濾波模型
2.4.1 系統(tǒng)的狀態(tài)方程
2.4.2 系統(tǒng)量測方程
2.5 BDS/INS緊組合方式濾波模型
2.5.1 系統(tǒng)的狀態(tài)方程
2.5.2 系統(tǒng)的量測方程
2.6 本章小結(jié)
第三章 BDS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)完好性監(jiān)視算法
3.1 完好性相關(guān)概念
3.2 常用的BDS/INS組合系統(tǒng)完好性監(jiān)視算法
3.3 基于多BDS/INS松組合導(dǎo)航系統(tǒng)的完好性監(jiān)視算法
3.3.1 基于卡爾曼濾波的多套BDS/INS松組合系統(tǒng)模型
3.3.2 基于多套BDS/INS松組合系統(tǒng)的故障檢測、識(shí)別與隔離
3.3.3 基于多套BDS/INS松組合系統(tǒng)的完好性保證
3.3.4 仿真結(jié)果與分析
3.4 基于多解分離的BDS/INS緊組合完好性監(jiān)視算法
3.4.1 基于多級(jí)分離的擴(kuò)展卡爾曼濾波結(jié)構(gòu)
3.4.2 基于多解分離的完好性監(jiān)視
3.4.3 基于多級(jí)分離的完好性保證
3.4.4 仿真結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 BDS/INS組合導(dǎo)航完好性性能測試評(píng)估平臺(tái)仿真
4.1 機(jī)載設(shè)備完好性測試標(biāo)準(zhǔn)
4.2 測試評(píng)估平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
4.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
4.2.2 評(píng)估報(bào)告生成
4.3 測試評(píng)估平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)
4.3.1 測試評(píng)估平臺(tái)架構(gòu)
4.3.2 測試數(shù)據(jù)儲(chǔ)存
4.3.3 數(shù)據(jù)傳輸
4.4 測試驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間所發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STK模型的偽距/偽距率組合導(dǎo)航算法研究[J]. 馬松,李堃,劉耀陽,李順利. 飛機(jī)設(shè)計(jì). 2015(06)
[2]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完好性性能測試方法與分析[J]. 宋美娟,唐榮龍. 北京測繪. 2015(01)
[3]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完好性參數(shù)研究[J]. 崔瑞云,倪育德,王琳琳,劉逸. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2015(01)
[4]GNSS組合系統(tǒng)用戶完好性監(jiān)測保護(hù)門限算法研究[J]. 楊林,吳德偉,盧虎,毛虎. 電光與控制. 2014(10)
[5]PBN概念下的GNSS/SINS組合導(dǎo)航完好性算法[J]. 李曉東,趙修斌,龐春雷,何智欽. 電光與控制. 2013(01)
[6]基于多解分離的GNSS/Inertial組合系統(tǒng)完好性監(jiān)測[J]. 劉海穎,岳亞洲,楊毅鈞,蔣德杰. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(01)
[7]GPS RAIM定位誤差保護(hù)限值算法分析[J]. 楊傳森,徐肖豪,劉瑞華,趙鴻盛. 安徽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[8]一種慣性輔助衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其完好性檢測方法[J]. 劉海穎,馮成濤,王惠南. 宇航學(xué)報(bào). 2011(04)
[9]EKF與UKF在緊耦合組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 趙思浩,陸明泉,馮振明. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2009(10)
[10]三種導(dǎo)航衛(wèi)星故障識(shí)別方法的等價(jià)性研究[J]. 王永超,黃智剛,孫國良. 遙測遙控. 2006(01)
博士論文
[1]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)性能評(píng)估理論與試驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 胡志剛.武漢大學(xué) 2013
碩士論文
[1]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
[2]基于慣性輔助衛(wèi)星導(dǎo)航完好性監(jiān)測研究[D]. 蔣德杰.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]北斗/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 張光理.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[4]組合導(dǎo)航系統(tǒng)完好性技術(shù)研究[D]. 李靖宇.南京航空航天大學(xué) 2009
[5]組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能測試平臺(tái)的改進(jìn)研發(fā)[D]. 王哲.上海交通大學(xué) 2008
[6]INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能評(píng)估平臺(tái)的開發(fā)[D]. 倪靜靜.上海交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):2962497
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 主要工作和論文結(jié)構(gòu)
第二章 BDS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)
2.1 卡爾曼濾波技術(shù)
2.1.1 傳統(tǒng)卡爾曼濾波
2.1.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波
2.2 BDS/INS組合方式
2.2.1 松組合
2.2.2 緊組合
2.2.3 深組合
2.3 BDS/INS組合系統(tǒng)誤差
2.3.1 BDS系統(tǒng)誤差分析
2.3.2 INS系統(tǒng)誤差分析
2.3.3 BDS/INS組合系統(tǒng)故障分類
2.4 BDS/INS松組合方式濾波模型
2.4.1 系統(tǒng)的狀態(tài)方程
2.4.2 系統(tǒng)量測方程
2.5 BDS/INS緊組合方式濾波模型
2.5.1 系統(tǒng)的狀態(tài)方程
2.5.2 系統(tǒng)的量測方程
2.6 本章小結(jié)
第三章 BDS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)完好性監(jiān)視算法
3.1 完好性相關(guān)概念
3.2 常用的BDS/INS組合系統(tǒng)完好性監(jiān)視算法
3.3 基于多BDS/INS松組合導(dǎo)航系統(tǒng)的完好性監(jiān)視算法
3.3.1 基于卡爾曼濾波的多套BDS/INS松組合系統(tǒng)模型
3.3.2 基于多套BDS/INS松組合系統(tǒng)的故障檢測、識(shí)別與隔離
3.3.3 基于多套BDS/INS松組合系統(tǒng)的完好性保證
3.3.4 仿真結(jié)果與分析
3.4 基于多解分離的BDS/INS緊組合完好性監(jiān)視算法
3.4.1 基于多級(jí)分離的擴(kuò)展卡爾曼濾波結(jié)構(gòu)
3.4.2 基于多解分離的完好性監(jiān)視
3.4.3 基于多級(jí)分離的完好性保證
3.4.4 仿真結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 BDS/INS組合導(dǎo)航完好性性能測試評(píng)估平臺(tái)仿真
4.1 機(jī)載設(shè)備完好性測試標(biāo)準(zhǔn)
4.2 測試評(píng)估平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
4.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
4.2.2 評(píng)估報(bào)告生成
4.3 測試評(píng)估平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)
4.3.1 測試評(píng)估平臺(tái)架構(gòu)
4.3.2 測試數(shù)據(jù)儲(chǔ)存
4.3.3 數(shù)據(jù)傳輸
4.4 測試驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間所發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于STK模型的偽距/偽距率組合導(dǎo)航算法研究[J]. 馬松,李堃,劉耀陽,李順利. 飛機(jī)設(shè)計(jì). 2015(06)
[2]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完好性性能測試方法與分析[J]. 宋美娟,唐榮龍. 北京測繪. 2015(01)
[3]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完好性參數(shù)研究[J]. 崔瑞云,倪育德,王琳琳,劉逸. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2015(01)
[4]GNSS組合系統(tǒng)用戶完好性監(jiān)測保護(hù)門限算法研究[J]. 楊林,吳德偉,盧虎,毛虎. 電光與控制. 2014(10)
[5]PBN概念下的GNSS/SINS組合導(dǎo)航完好性算法[J]. 李曉東,趙修斌,龐春雷,何智欽. 電光與控制. 2013(01)
[6]基于多解分離的GNSS/Inertial組合系統(tǒng)完好性監(jiān)測[J]. 劉海穎,岳亞洲,楊毅鈞,蔣德杰. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(01)
[7]GPS RAIM定位誤差保護(hù)限值算法分析[J]. 楊傳森,徐肖豪,劉瑞華,趙鴻盛. 安徽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[8]一種慣性輔助衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其完好性檢測方法[J]. 劉海穎,馮成濤,王惠南. 宇航學(xué)報(bào). 2011(04)
[9]EKF與UKF在緊耦合組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 趙思浩,陸明泉,馮振明. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2009(10)
[10]三種導(dǎo)航衛(wèi)星故障識(shí)別方法的等價(jià)性研究[J]. 王永超,黃智剛,孫國良. 遙測遙控. 2006(01)
博士論文
[1]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)性能評(píng)估理論與試驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 胡志剛.武漢大學(xué) 2013
碩士論文
[1]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
[2]基于慣性輔助衛(wèi)星導(dǎo)航完好性監(jiān)測研究[D]. 蔣德杰.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]北斗/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 張光理.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[4]組合導(dǎo)航系統(tǒng)完好性技術(shù)研究[D]. 李靖宇.南京航空航天大學(xué) 2009
[5]組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能測試平臺(tái)的改進(jìn)研發(fā)[D]. 王哲.上海交通大學(xué) 2008
[6]INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能評(píng)估平臺(tái)的開發(fā)[D]. 倪靜靜.上海交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):2962497
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