SINS/GPS組合導(dǎo)航能夠發(fā)揮捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（Strapdown Interial Navigation System,SINS）與全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System,GPS）各自的優(yōu)點(diǎn),取長(zhǎng)補(bǔ)短,得到精度高、可靠性好的導(dǎo)航信息,在軍事和民用領(lǐng)域有著至關(guān)重要的應(yīng)用,是目前組合導(dǎo)航技術(shù)的一個(gè)熱門(mén)研究方向,本文對(duì)基于ARM的低成本MEMS-SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究。首先,建立了SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。介紹了組合導(dǎo)航系統(tǒng)常用的坐標(biāo)系及相關(guān)轉(zhuǎn)換關(guān)系;介紹了全球定位系統(tǒng)的組成、定位原理和誤差分析;描述了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本原理,捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本方程,包括力學(xué)編排和姿態(tài)、速度、位置更新算法,以及捷聯(lián)慣導(dǎo)初始對(duì)準(zhǔn);分析了SINS/GPS組合導(dǎo)航的三種組合模式。其次,完成了SINS/GPS組合導(dǎo)航濾波器的設(shè)計(jì),研究了卡爾曼濾波算法的基本原理,對(duì)組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)量、量測(cè)量以及校正方式進(jìn)行了分析與選取,對(duì)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差進(jìn)行了分析,建立了SINS/GPS位置、速度松組合的狀態(tài)方程和量測(cè)方程。然后,完成了基于ARM的低成本MEMS-SI... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 課題意義及背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 衛(wèi)星導(dǎo)航的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 慣性導(dǎo)航的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 SINS/GPS組合導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 研究目的及意義
    1.4 課題來(lái)源及研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 課題來(lái)源
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
        1.4.3 論文組織架構(gòu)
2.SINS/GPS組合導(dǎo)航的原理及數(shù)學(xué)模型
    2.1 組合導(dǎo)航系統(tǒng)使用的坐標(biāo)系及相關(guān)轉(zhuǎn)換關(guān)系
        2.1.1 組合導(dǎo)航系統(tǒng)常用的坐標(biāo)系
        2.1.2 各個(gè)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.2 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
        2.2.1 GPS的組成概況
        2.2.2 GPS定位系統(tǒng)的定位原理
        2.2.3 GPS系統(tǒng)誤差分析
    2.3 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
        2.3.1 基本原理
        2.3.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)基本方程
        2.3.3 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)
    2.4 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)組合模式
    2.5 小結(jié)
3.SINS/GPS組合導(dǎo)航濾波器設(shè)計(jì)
    3.1 卡爾曼濾波原理
    3.2 SINS/GPS組合導(dǎo)系統(tǒng)狀態(tài)量和量測(cè)量的選取
    3.3 SINS/GPS組合導(dǎo)系統(tǒng)校正方式的選取
    3.4 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差分析
    3.5 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)方程
    3.6 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的量測(cè)方程
    3.7 小結(jié)
4.基于ARM的 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)及硬件實(shí)現(xiàn)
    4.1 基于ARM的 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)總體方案
    4.2 基于ARM的 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)
    4.3 器件介紹及硬件系統(tǒng)搭建
        4.3.1 GPS接收機(jī)
        4.3.2 慣性傳感器功能模塊
        4.3.3 ARM處理器模塊
        4.3.4 電源模塊
        4.3.5 硬件系統(tǒng)實(shí)物圖
    4.4 小結(jié)
5.基于ARM的 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與試驗(yàn)結(jié)果分析
    5.1 基于ARM的 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)
    5.2 嵌入式Linux系統(tǒng)
        5.2.1 交叉編譯原理
        5.2.2 BootLoader
        5.2.3 Linux內(nèi)核裁剪與編譯
    5.3 SINS/GPS組合導(dǎo)航用戶軟件設(shè)計(jì)
        5.3.1 SINS解算子程序的設(shè)計(jì)
        5.3.2 卡爾曼濾波KF子程序的設(shè)計(jì)
        5.3.3 基于Qt5.7的串口數(shù)據(jù)采集程序?qū)崿F(xiàn)
    5.4 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能試驗(yàn)與結(jié)果分析
    5.5 小結(jié)
6.總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]高動(dòng)態(tài)GNSS/INS標(biāo)量深組合跟蹤技術(shù)研究[D]. 班亞龍.武漢大學(xué) 2016
[3]GPS/SINS深組合導(dǎo)航中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊洋.南京理工大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于矢量跟蹤的GNSS/INS深組合關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李明玉.中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院 2019
[2]基于U-BLOX-M8U的GNSS/INS松耦合組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 于露.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心) 2019
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[4]TC-OFDM與INS組合導(dǎo)航方法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 范時(shí)偉.北京郵電大學(xué) 2019
[5]GNSS/INS組合導(dǎo)航模型研究與性能分析[D]. 王世達(dá).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2019
[6]BDS/INS組合導(dǎo)航精確定位關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄧傳遠(yuǎn).合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[7]基于MEMS-INS/GNSS的車載組合導(dǎo)航模型研究[D]. 靳歡歡.山東大學(xué) 2019
[8]北斗/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 張國(guó)強(qiáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[9]基于MEMS的IMU/GPS緊組合導(dǎo)航方法研究[D]. 孫曉煒.哈爾濱工程大學(xué) 2019
[10]MIMU/GNSS組合導(dǎo)航硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 鄒明峰.哈爾濱工程大學(xué) 2019



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