文章針對低成本MEMS導(dǎo)航操作應(yīng)用傳統(tǒng)緊耦合方法解算精度受限的問題,提出了一種使用載波相位平滑偽距GNSS PPP/INS緊耦合導(dǎo)航的算法。實驗表明,使用相位平滑偽距的GNSS PPP/INS緊耦合方法后低精度的MEMS和GPS組合位置精度為分米級,速度精度為厘米秒甚至毫米秒級,比傳統(tǒng)C/A碼緊耦合定位精度高,有較好的收斂性;其次當(dāng)增加相位平滑的歷元數(shù)后精度也相應(yīng)提高。當(dāng)出現(xiàn)GPS信號中斷時,該方法能夠加速中斷以后濾波收斂的速度,將導(dǎo)航精度控制在中高精度慣導(dǎo)作業(yè)要求范圍內(nèi)。該方法節(jié)約了導(dǎo)航作業(yè)的設(shè)備成本,具有一定實際意義。論文分為三大模塊,首先介紹了導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、坐標系建模、地球模型理論,由此為后續(xù)算法的研究奠定基礎(chǔ);其次介紹了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模、誤差模型以及GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本理論;最后引出卡爾曼濾波系統(tǒng)方程并提出基于相位平滑偽距GNSS PPP/INS緊耦合技術(shù)改善低成本MEMS導(dǎo)航精度的算法,通過實驗論證得出結(jié)論。相位平滑偽距的GNSS PPP/INS緊耦合方法,處理低精度的MEMS位置精度可達到分米級乃至厘米級,速度精度為厘米秒乃至毫米秒級,比傳統(tǒng)C/A碼偽距緊耦... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 相位平滑偽距GNSS PPP/INS緊耦合技術(shù)研究背景意義
    1.2 相位平滑偽距GNSS PPP/INS緊耦合技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展
    1.3 論文主要研究方向
    1.4 論文結(jié)構(gòu)概括
第2章 導(dǎo)航運動學(xué)基礎(chǔ)
    2.1 導(dǎo)航常用坐標系
        2.1.1 地心慣性坐標系
        2.1.2 地心地固坐標系
        2.1.3 地理坐標系
        2.1.4 用戶坐標系
    2.2 坐標系的相互轉(zhuǎn)換
        2.2.1 四元數(shù)法
        2.2.2 方向余弦法
    2.3 哥氏定理
    2.4 地球表面形狀模型
        2.4.1 地球表面橢球模型
        2.4.2 子午圈、卯酉圈曲率半徑
        2.4.3 地球比力、重力模型
第3章 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
    3.1 MEMS導(dǎo)航處理器力學(xué)結(jié)構(gòu)
        3.1.1 姿態(tài)更新算法
        3.1.2 速度更新算法
        3.1.3 位置更新算法
    3.2 MEMS捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差模型
        3.2.1 位置誤差方程
        3.2.2 速度誤差方程
        3.2.3 姿態(tài)誤差方程
    3.3 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)噪聲
第4章 GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
    4.1 GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基礎(chǔ)
        4.1.1 GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
        4.1.2 GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號
    4.2 GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航參數(shù)計算
        4.2.1 求解GNSS衛(wèi)星的位置、速度
        4.2.2 求解GNSS用戶用戶移動機的位置
        4.2.3 求解GNSS衛(wèi)星高度角和方位角
    4.3 相位平滑偽距精密單點定位
        4.3.1 精密單點定位原理
        4.3.2 載波相位平滑偽距基本原理
第5章 GNSS PPP/INS緊耦合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計
    5.1 GNSS PPP/INS緊耦合導(dǎo)航數(shù)學(xué)模型
        5.1.1 系統(tǒng)狀態(tài)方程
        5.1.2 系統(tǒng)量測方程
        5.1.3 卡爾曼濾波方程
    5.2 實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果與分析
第6章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 進一步工作的方向
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]組合導(dǎo)航系統(tǒng)多源信息融合關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 袁克非.哈爾濱工程大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于多傳感器融合的定位系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王睿.北京郵電大學(xué) 2012
[2]微慣性/衛(wèi)星/磁強計組合導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 許國珍.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[3]INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)濾波器設(shè)計[D]. 張雨楠.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[4]捷聯(lián)慣導(dǎo)算法及車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 嚴恭敏.西北工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：3043635