基于矢量跟蹤的GNSS/INS深組合關鍵技術研究
發(fā)布時間:2023-08-13 19:30
隨著導航技術在軍民領域越來越廣泛的應用,用戶對導航系統(tǒng)精確性和可靠性的要求越來越高。全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)和慣性導航系統(tǒng)(Inertial Navigation System,INS)是最常見的兩種導航系統(tǒng)。GNSS可以向用戶全天候、實時提供高精度的位置、速度和時間信息,具有長時的定位精度。但數(shù)據更新率低,定位信號易受干擾,動態(tài)性能差。INS則可以完全自主、連續(xù)地向用戶提供位置、速度和姿態(tài)信息,具有很高精度的短時精度。但是其定位誤差會隨時間積累。GNSS和INS的特點具有很強的互補特性,兩者的有機結合可以有效提高導航系統(tǒng)的性能。GNSS/INS組合導航系統(tǒng)得到了越來越廣泛的關注和研究。GNSS和INS的組合根據體系結構不同,通常分為三種模式:松組合、緊組合和深組合方式。其中,松組合結構最為簡單,對獨立工作的兩個子系統(tǒng)分別輸出的定位參數(shù)進行融合濾波處理。緊組合系統(tǒng)使用GNSS輸出的偽距和偽距率等參數(shù)和根據INS導航參數(shù)預測的偽距和偽距率信息,在距離域進行融合。松組合和緊組合兩種模式都是利用GNSS接收機的信息對I...
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的研究背景
1.2 矢量跟蹤及深組合導航技術發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 矢量跟蹤技術發(fā)展
1.2.2 集中濾波式深組合導航
1.2.3 級聯(lián)濾波式深組合導航
1.3 論文研究的目的和意義
1.4 研究內容和論文結構
2 GNSS/INS組合導航系統(tǒng)及實驗平臺的建立
2.1 GNSS/INS組合導航系統(tǒng)
2.1.1 松組合導航系統(tǒng)
2.1.2 緊組合導航系統(tǒng)
2.2 實驗平臺的建立
2.2.1 軟件定義的GNSS接收機
2.2.2 組合導航實驗平臺
2.2.3 實驗場景設置
2.3 組合導航系統(tǒng)實驗與分析
2.4 本章小結
3 基于EKF的 GNSS導航技術研究
3.1 擴展卡爾曼濾波器
3.1.1 卡爾曼濾波器原理
3.1.2 擴展卡爾曼濾波器
3.2 基于EKF的導航解算技術
3.2.1 偽距定位原理及多徑現(xiàn)象
3.2.2 基于EKF導航濾波器的定位技術
3.2.3 性能分析
3.3 基于EKF的環(huán)路跟蹤技術
3.3.1 鎖相環(huán)信號跟蹤
3.3.2 基于EKF的環(huán)路跟蹤模型
3.3.3 性能分析
3.4 本章小結
4 基于聯(lián)邦濾波器結構的矢量跟蹤技術
4.1 聯(lián)邦濾波器
4.1.1 聯(lián)邦卡爾曼濾波器的原理
4.1.2 聯(lián)邦濾波器的結構和性能分析
4.2 矢量跟蹤技術
4.2.1 標量接收機結構
4.2.2 矢量跟蹤環(huán)路的基本結構
4.3 矢量跟蹤系統(tǒng)模型
4.3.1 通道預處理濾波器
4.3.2 導航濾波器
4.3.3 NCO反饋控制
4.4 仿真驗證和分析
4.5 本章小結
5 基于矢量跟蹤的GNSS/INS深組合導航技術
5.1 深組合導航系統(tǒng)結構
5.2 深組合導航系統(tǒng)設計
5.2.1 通道預處理濾波器設計
5.2.2 導航濾波器設計
5.3 實驗與分析
5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
本文編號:3841806
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學位級別】:碩士
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Abstract
1 緒論
1.1 論文的研究背景
1.2 矢量跟蹤及深組合導航技術發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 矢量跟蹤技術發(fā)展
1.2.2 集中濾波式深組合導航
1.2.3 級聯(lián)濾波式深組合導航
1.3 論文研究的目的和意義
1.4 研究內容和論文結構
2 GNSS/INS組合導航系統(tǒng)及實驗平臺的建立
2.1 GNSS/INS組合導航系統(tǒng)
2.1.1 松組合導航系統(tǒng)
2.1.2 緊組合導航系統(tǒng)
2.2 實驗平臺的建立
2.2.1 軟件定義的GNSS接收機
2.2.2 組合導航實驗平臺
2.2.3 實驗場景設置
2.3 組合導航系統(tǒng)實驗與分析
2.4 本章小結
3 基于EKF的 GNSS導航技術研究
3.1 擴展卡爾曼濾波器
3.1.1 卡爾曼濾波器原理
3.1.2 擴展卡爾曼濾波器
3.2 基于EKF的導航解算技術
3.2.1 偽距定位原理及多徑現(xiàn)象
3.2.2 基于EKF導航濾波器的定位技術
3.2.3 性能分析
3.3 基于EKF的環(huán)路跟蹤技術
3.3.1 鎖相環(huán)信號跟蹤
3.3.2 基于EKF的環(huán)路跟蹤模型
3.3.3 性能分析
3.4 本章小結
4 基于聯(lián)邦濾波器結構的矢量跟蹤技術
4.1 聯(lián)邦濾波器
4.1.1 聯(lián)邦卡爾曼濾波器的原理
4.1.2 聯(lián)邦濾波器的結構和性能分析
4.2 矢量跟蹤技術
4.2.1 標量接收機結構
4.2.2 矢量跟蹤環(huán)路的基本結構
4.3 矢量跟蹤系統(tǒng)模型
4.3.1 通道預處理濾波器
4.3.2 導航濾波器
4.3.3 NCO反饋控制
4.4 仿真驗證和分析
4.5 本章小結
5 基于矢量跟蹤的GNSS/INS深組合導航技術
5.1 深組合導航系統(tǒng)結構
5.2 深組合導航系統(tǒng)設計
5.2.1 通道預處理濾波器設計
5.2.2 導航濾波器設計
5.3 實驗與分析
5.4 本章小結
結論
參考文獻
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致謝
本文編號:3841806
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