諸多現(xiàn)代高科技產(chǎn)品與應(yīng)用,如自動駕駛汽車、無人機等,都需要高精度、高可靠的導(dǎo)航。具有很強互補特性的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS,Global Navigation Satellite System)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS,Inertial Navigation System)的深度組合有助于滿足此類需求。隨著微機電系統(tǒng)(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)技術(shù)的快速發(fā)展及其應(yīng)用的廣泛普及,越來越多的導(dǎo)航設(shè)備基于MEMS IMU(Inertial Measurement Unit)來實現(xiàn)INS。GNSS與基于MEMS IMU的INS(MEMS INS)的深組合導(dǎo)航在軍用和民用導(dǎo)航系統(tǒng)中具有很大的應(yīng)用前景。組合導(dǎo)航涉及用數(shù)據(jù)融合算法對多源導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行融合,以得到比單一系統(tǒng)更優(yōu)的導(dǎo)航結(jié)果。對于包含多種導(dǎo)航數(shù)據(jù)源的組合導(dǎo)航系統(tǒng),為了提高系統(tǒng)的容錯性和減小系統(tǒng)的計算量等,可以采用分布式數(shù)據(jù)融合算法對多源導(dǎo)航數(shù)據(jù)進行融合。精度和保守性是數(shù)據(jù)融合算法的兩個重要性能指標(biāo)。本文分析了CI(Covariance Intersection)、CC(Convex Combi...

【文章頁數(shù)】：178 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 論文的研究背景
    1.2 多傳感器數(shù)據(jù)融合國內(nèi)、外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 狀態(tài)估計
        1.2.2 狀態(tài)融合
    1.3 GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航國內(nèi)、外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 GNSS信號跟蹤
        1.3.2 GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航
    1.4 GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航完好性監(jiān)測國內(nèi)、外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 RAIM算法
        1.4.2 GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航完好性監(jiān)測
    1.5 論文研究的目的和意義
    1.6 論文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第2章 分布式多傳感器數(shù)據(jù)融合
    2.1 集中式數(shù)據(jù)融合算法
    2.2 分布式數(shù)據(jù)融合算法
        2.2.1 最優(yōu)分布式數(shù)據(jù)融合算法
        2.2.2 加權(quán)分布式數(shù)據(jù)融合算法
    2.3 CI、CC、LE、EI融合算法分析
        2.3.1 原理關(guān)聯(lián)性分析
        2.3.2 保守性證明
        2.3.3 性能比較
    2.4 PLE數(shù)據(jù)融合算法
        2.4.1 算法介紹
        2.4.2 性能分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航
    3.1 GNSS常用跟蹤結(jié)構(gòu)
        3.1.1 標(biāo)量跟蹤通道結(jié)構(gòu)
        3.1.2 標(biāo)量跟蹤環(huán)路特性
        3.1.3 矢量跟蹤碼環(huán)
    3.2 GNSS矢量跟蹤設(shè)計
        3.2.1 基于相干積分的集中式跟蹤環(huán)路
        3.2.2 基于相干積分的聯(lián)邦式跟蹤環(huán)路
        3.2.3 基于鑒相器的集中式跟蹤環(huán)路
        3.2.4 基于鑒相器的聯(lián)邦式跟蹤環(huán)路
    3.3 GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航
        3.3.1 INS導(dǎo)航
        3.3.2 GNSS/INS深組合導(dǎo)航
        3.3.3 基于衛(wèi)星信號非連續(xù)跟蹤的GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航
    3.4 本章小結(jié)
第4章 GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航完好性監(jiān)測
    4.1 基于WLS的 GNSS定位完好性監(jiān)測
        4.1.1 故障檢測
        4.1.2 保護水平計算
    4.2 基于雙卡方分布的保護水平計算方法
        4.2.1 單星故障情形
        4.2.2 多星故障情形
    4.3 GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航完好性監(jiān)測
        4.3.1 故障檢測
        4.3.2 保護水平計算
    4.4 本章小結(jié)
第5章 GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航及其完好性監(jiān)測的驗證與分析
    5.1 基于軟件接收機的GNSS/INS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計
        5.1.1 GNSS/INS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        5.1.2 GNSS數(shù)據(jù)與IMU數(shù)據(jù)的對齊方法
    5.2 GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航及其完好性監(jiān)測的仿真分析
        5.2.1 高動態(tài)場景下的GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航
        5.2.2 基于衛(wèi)星信號非連續(xù)跟蹤的GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航
        5.2.3 GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航完好性監(jiān)測
    5.3 GNSS/MEMS INS深組合導(dǎo)航的車載實驗
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 主要工作總結(jié)
    6.2 后續(xù)研究展望
附錄A 二次項限制下的極值問題求解方法
附錄B 縮略語表
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
攻讀博士學(xué)位期間已申請的專利
攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項目
攻讀博士學(xué)位期間參與的國際交流
致謝



本文編號：3852676