捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)（SINS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）有很強(qiáng)的互補(bǔ)性,利用組合導(dǎo)航技術(shù)將SINS與GPS進(jìn)行信息融合,能發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢,SINS/GPS組合導(dǎo)航是目前導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的主要研究內(nèi)容。本文以自設(shè)計(jì)的低成本MEMS的IMU和導(dǎo)航計(jì)算機(jī)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,對(duì)SINS/GPS組合導(dǎo)航捷聯(lián)算法進(jìn)行了研究。首先,根據(jù)SINS的工作原理及各常用坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系,推導(dǎo)了以東、北、天坐標(biāo)系為導(dǎo)航坐標(biāo)系的SINS姿態(tài)、SINS速度和位置更新方程,在此基礎(chǔ)上又推導(dǎo)了 SINS速度和位置誤差方程,并對(duì)動(dòng)態(tài)情況下SINS速度和位置誤差進(jìn)行Matlab仿真,仿真結(jié)果表明SINS速度、位置誤差隨時(shí)間不斷積累。然后介紹了 GPS的工作原理,對(duì)GPS單點(diǎn)定位進(jìn)行Matlab仿真,仿真結(jié)果表明GPS誤差不會(huì)隨時(shí)間積累,長期定位精度更佳,證明了 SINS與GPS有良好的互補(bǔ)性。其次,對(duì)SINS的算法進(jìn)行了改進(jìn)。在傳統(tǒng)的SINS圓錐誤差補(bǔ)償算法和劃船誤差補(bǔ)償算法的基礎(chǔ)上,以三子樣為例,提出了一種重疊式采樣方式,利用圓錐效應(yīng)和劃船效應(yīng)的對(duì)偶性原則,對(duì)圓錐誤差補(bǔ)償算法和劃船誤差補(bǔ)償算法進(jìn)行了改進(jìn),對(duì)改進(jìn)后的補(bǔ)償算法與傳統(tǒng)... 

【文章來源】：沈陽理工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
        1.2.2 SINS/GPS組合導(dǎo)航技術(shù)
        1.2.3 SNS/GPS組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理方法
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容和工作安排
第2章 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
    2.1 地球橢球模型
    2.2 常用坐標(biāo)系
    2.3 不同坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.4 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)SINS
        2.4.1 SINS姿態(tài)更新算法
        2.4.2 SINS速度與位置更新算法
        2.4.3 SINS速度與位置誤差
        2.4.4 SINS速度與位置誤差仿真
    2.5 全球定位系統(tǒng)GPS
        2.5.1 GPS系統(tǒng)組成
        2.5.2 GPS定位原理
        2.5.3 GPS單點(diǎn)定位仿真
    2.6 SINS/GPS基本組合模式
    2.7 本章小結(jié)
第3章 SINS誤差補(bǔ)償算法的改進(jìn)
    3.1 引言
    3.2 圓錐誤差算法
        3.2.1 圓錐效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理
        3.2.2 圓錐誤差的補(bǔ)償算法
        3.2.3 一種改進(jìn)的圓錐誤差補(bǔ)償算法
    3.3 劃船誤差算法
        3.3.1 劃船效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理
        3.3.2 劃船誤差的補(bǔ)償算法
        3.3.3 一種改進(jìn)的劃船誤差補(bǔ)償算法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 SINS/GPS組合系統(tǒng)的技術(shù)研究
    4.1 引言
    4.2 SNS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)原理
    4.3 Kalman濾波技術(shù)
        4.3.1 Kalman濾波方程
        4.3.2 擴(kuò)展Kalman濾波EKF算法
        4.3.3 無跡Kalman濾波UKF算法
        4.3.4 輸出校正和反饋校正
    4.4 SINS/GPS多源誤差建模
        4.4.1 慣性器件的誤差模型
        4.4.2 SINS系統(tǒng)誤差模型
        4.4.3 SNS和GPS空間桿臂誤差模型
        4.4.4 SINS和GPS時(shí)間不同步誤差模型
    4.5 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)Kalman濾波器設(shè)計(jì)
        4.5.1 建立系統(tǒng)的狀態(tài)方程
        4.5.2 建立系統(tǒng)的量測方程
    4.6 SINS/GPS松組合濾波仿真
    4.7 本章小結(jié)
第5章 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)及結(jié)果分析
    5.1 引言
    5.2 SINS/GPS組合導(dǎo)航硬件設(shè)計(jì)
        5.2.1 慣性測量單元IMU
        5.2.2 GPS接收機(jī)
        5.2.3 導(dǎo)航計(jì)算機(jī)
    5.3 SINS/GPS組合導(dǎo)航軟件設(shè)計(jì)
        5.3.1 系統(tǒng)初始化
        5.3.2 誤差補(bǔ)償程序
        5.3.3 SINS參數(shù)解算程序
        5.3.4 GPS數(shù)據(jù)處理程序
        5.3.5 SINS/GPS組合濾波程序
    5.4 RTS平滑濾波在SINS/GPS組合系統(tǒng)中的應(yīng)用
        5.4.1 最優(yōu)平滑濾波理論
        5.4.2 RTS平滑算法
        5.4.3 實(shí)測數(shù)據(jù)分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3056913