近年來,無人運動平臺在民用,軍用等領域的重要性不斷增加,無人平臺的研究已經逐漸成了為各國競爭的熱點之一。導航是無人平臺中非常重要的一環(huán),所以其搭載的無人導航系統的穩(wěn)定性和精確性在無人平臺中起了決定性的作用。偏振光是新興起的一種導航方法。他利用的導航信息來源于自然,具有穩(wěn)定分布的特點,在短時間內無法人為破壞,可以實現穩(wěn)定自主導航。但是偏振光導航的發(fā)展還存在一些局限性,所以為了得到一個穩(wěn)定的高精度的偏振光導航系統,本文提出了一種MEMS-INS/偏振光/GNSS無縫組合導航系統,主要包括無縫導航模型構建、信息融合算法、無縫抗干擾建模三部分。1)導航模型構建:提出了多傳感器組合導航系統模型并搭建了以TX2為核心的多傳感器信息接收及處理平臺,裝載于自制的無人車上進行試驗。2)信息融合算法:提出了一種新的非線性系統自適應卡爾曼濾波器。該濾波器自適應估計系統的協方差,提高了系統魯棒性、精度、頻率以及減少了計算量。實驗結果表明,該模型具有相同的高頻和低頻導航精度,保證了系統的高頻輸出。與其他算法相比,系統的輸出誤差均值從4.81提升到了2.18,減少了54.7%;誤差的均方根誤差從2.83減少到了1... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

四通道仿生偏振相機Fig.1.2four-channelbionicpolarizingcamera

中北大學學位論文8標系：1)地心地固坐標系地心地固坐標系(Earth-centeredEarth-fixed,ECEF)，一般簡稱地球坐標系，坐標系的原點是地球的質心。如圖2.1所示，z軸定義為地球自轉軸，北極為正，南極為負，從地心指向地球的真北極點;x軸從地心指向赤道與IERS參考子午線(IERSreferencemeridian,IRM)，又稱協議零度子午線(conventionalzeromeridian,CZM)的交點(協議零度子午線上，定義經度為00);由右手準則可知，y軸從地心指向赤道與90°東經子午線的交點。同ECEF用符號e表示。圖2.1地心地固坐標系示意圖Fig.2.1schematicdiagramofgeocentricsolidcoordinatesystem2)當地導航坐標系當地導航坐標系(localnavigationframe)，他是定義在地球表面的坐標系，一般以觀察者或者被測物體的起點作為原點，坐標軸方向一般是以地理方向東向、北向，地向定義，并且用n來表示當地導航坐標系。這里按慣例，定義z軸，又稱為地向軸，大致指向地心。但是由于地球自身存在一些重力異常的地區(qū)，所以和實際的重力矢量有一定的區(qū)別。x軸垂直于z軸的平面內，為北向軸。從載體指向北極的方向。y軸為東向軸，從載體出發(fā)，和x、z軸相互垂直，東向為正。

中北大學學位論文9圖2.2當地導航坐標系示意圖Fig.2.2schematicdiagramoflocalnavigationcoordinatesystemN坐標系在導航坐標系中具有很重要的位置，我們平時所說的導航信息基本都是基于n系的，所以n系的應用很廣泛，大部分的導航信息也是用n系來表示。但是由于其一個軸是指向北極的，所以n系在兩極會出現奇異所以無法使用，兩極地區(qū)的導航系統一般都是先用別的導航坐標系來替代，得到導航信息之后再轉化為n系。3)載體坐標系載體坐標系(bodyframe)，一般用符號b表示。一般情況下坐標系的原點可以和n系的原點重合，但是和n系不一樣的是，載體坐標系的x軸指的是載體的前進方向；z系垂直與載體平面指向載體下方；y方向一般指的是載體前進方向的右方向。對于載體本身來說，姿態(tài)的改變就是對應的三軸轉動，x軸轉動導致載體的橫滾角發(fā)生變化；y軸轉動導致載體的俯仰角發(fā)生變化；z軸轉動導致載體的航向角發(fā)生變化。載體坐標系是直接坐落于載體本身的坐標系，載體所搭載傳感器得到的信息也都是基于載體坐標系的，通過后續(xù)的處理轉化為其他坐標系。所以n系在導航中屬于基礎坐標系。圖2.3載體坐標系示意圖Fig.2.3schematicdiagramofcarriercoordinatesystem導航中，一個坐標系的線運動和角運動都是相對于另外一個坐標系而言的。導航中我們經常說到的速度位置等導航信息，這些信息都是相對于某一個坐標系而言得到的運

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
[1]SINS/GPS組合導航數據處理方法研究[D]. 苗岳旺.解放軍信息工程大學 2013
[2]捷聯慣導系統羅經對準方法研究[D]. 王進.國防科學技術大學 2005
[3]DSP在INS/GPS組合導航系統中的應用[D]. 黎玉剛.西北工業(yè)大學 2005
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本文編號：3296690