在捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(Strap-down Inertial Navigation System,SINS)和GPS(Global Positioning System)組成的SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)中,存在系統(tǒng)誤差模型、偽距觀測方程等非線性方程,并且組合導(dǎo)航系統(tǒng)的噪聲非常復(fù)雜,傳統(tǒng)的卡爾曼濾波或者相關(guān)擴(kuò)展的卡爾曼濾波已不能完全滿足組合導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償要求,因此,可用于非線性、非高斯隨機(jī)系統(tǒng)的粒子濾波算法在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。首先,研究了既有的標(biāo)準(zhǔn)粒子濾波算法,由于標(biāo)準(zhǔn)粒子濾波算法忽略了當(dāng)前的觀測值,直接采用先驗概率密度函數(shù)作為重要性密度函數(shù),使得權(quán)重幾乎集中在少數(shù)粒子上,粒子集不能夠準(zhǔn)確表達(dá)實際后驗概率,造成了嚴(yán)重的粒子退化問題。針對標(biāo)準(zhǔn)粒子濾波存在的問題,給出了改進(jìn)的自適應(yīng)迭代粒子濾波算法,通過自身迭代,產(chǎn)生新的重要密度函數(shù),更新重采樣技術(shù),并引入模擬退火算法,利用成本函數(shù)最大化,求解出模擬退火參數(shù),解決了粒子退化和權(quán)值歸一化的問題,并且能夠?qū)⒘Ｗ涌焖偻迫敫咚迫粎^(qū),提高粒子有效利用率。其次,研究了SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)硬件和軟件實現(xiàn)的工作原理。采用上位機(jī)軟件測試...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 ARM處理器的介紹
    1.4 論文的主要工作安排
第二章 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理
    2.1 常用坐標(biāo)系
    2.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
        2.2.1 當(dāng)?shù)貙?dǎo)航坐標(biāo)系與載體坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系
        2.2.2 地心地固坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系
        2.2.3 地心慣性坐標(biāo)系與地心地固坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.3 SINS系統(tǒng)的基本原理
        2.3.1 基本原理
        2.3.2 SINS系統(tǒng)的算法介紹
    2.4 GPS的工作原理
        2.4.1 全球定位系統(tǒng)（GPS）的組成
        2.4.2 GPS定位原理的概述
        2.4.3 GPS絕對定位原理
    2.5 本章小結(jié)
第三章 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差來源與補(bǔ)償
    3.1 SINS/GPS的組合方式
    3.2 組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差來源和分析
        3.2.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差源
        3.2.2 SINS系統(tǒng)的誤差方程
        3.2.3 GPS的誤差
    3.3 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償
        3.3.1 SINS/GPS組合導(dǎo)航的狀態(tài)方程和量測方程
        3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)粒子濾波算法
        3.3.3 自適應(yīng)迭代粒子濾波算法
    3.4 本章小結(jié)
第四章 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 SINS/GPS組合導(dǎo)航硬件系統(tǒng)設(shè)計
        4.1.1 SINS/GPS組合導(dǎo)航硬件結(jié)構(gòu)
        4.1.2 ARM主控數(shù)據(jù)處理模塊
        4.1.3 慣性測量模塊
        4.1.4 GPS接收模塊
        4.1.5 LCD顯示模塊
    4.2 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)
        4.2.1 SINS數(shù)據(jù)更新
        4.2.2 GPS數(shù)據(jù)更新
        4.2.3 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)總體軟件設(shè)計框圖
    4.3 本章小結(jié)
第五章 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)測試
    5.1 仿真實驗與結(jié)果分析
    5.2 硬件系統(tǒng)實現(xiàn)
        5.2.1 SINS/GPS組合導(dǎo)航硬件實物測試
        5.2.2 SINS模塊數(shù)據(jù)接收
        5.2.3 GPS模塊數(shù)據(jù)接收
        5.2.4 顯示實驗數(shù)據(jù)
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果



本文編號：3851804