本文關(guān)鍵詞：基于光纖陀螺儀的車載導(dǎo)航誤差建模及濾波方法

  更多相關(guān)文章： 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng) 車載振動(dòng) 誤差分析 小波濾波算法

【摘要】：隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)武器裝備快速性和機(jī)動(dòng)性的要求,往往需要陸地車輛自主、快速、精確的導(dǎo)航定位。本文從系統(tǒng)和慣性器件的角度分析各種影響導(dǎo)航系統(tǒng)精度的誤差因素,基于車輛振動(dòng)環(huán)境設(shè)計(jì)了一種適合在振動(dòng)環(huán)境下,滿足導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航需求的濾波方法。首先,介紹了捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理及系統(tǒng)構(gòu)成,利用四元數(shù)算法及等效旋轉(zhuǎn)矢量方法對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)的姿態(tài)、位置和誤差等導(dǎo)航參數(shù)信息進(jìn)行更新,推導(dǎo)了導(dǎo)航參數(shù)信息的誤差方程,建立了車輛的振動(dòng)模型,并用MATLAB仿真,驗(yàn)證車輛振動(dòng)對(duì)車載慣導(dǎo)系統(tǒng)輸出導(dǎo)航參數(shù)精度的影響。其次,系統(tǒng)地分析慣導(dǎo)系統(tǒng)和慣性器件主要誤差來(lái)源,針對(duì)慣性器件誤差源,用ALLAN方差分析法和功率譜密度法相結(jié)合的方法去測(cè)定光纖陀螺性能,對(duì)光纖陀螺輸出誤差進(jìn)行全面辨析并提出減小誤差的措施。再次,針對(duì)車載振動(dòng)環(huán)境下,慣導(dǎo)系統(tǒng)輸出導(dǎo)航參數(shù)信息包含的誤差進(jìn)行濾波處理,推導(dǎo)了小波濾波算法,結(jié)合MALLT算法和多尺度小波分解算法的數(shù)學(xué)方程,對(duì)不同的閾值選取方法、不同小波基和不同小波分解層次對(duì)于濾波效果的影響進(jìn)行討論,為仿真驗(yàn)證奠定了基礎(chǔ)。最后,給出了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)航解算流程圖及誤差補(bǔ)償法小波濾波流程圖,并對(duì)所設(shè)計(jì)的算法用MATLAB進(jìn)行仿真測(cè)試。在正弦函數(shù)為有效路形的前提下,測(cè)試?yán)硐肭闆r和實(shí)際情況下慣導(dǎo)系統(tǒng)輸出軌跡,并分析各項(xiàng)導(dǎo)航參數(shù)的誤差;針對(duì)實(shí)際路況,采用小波濾波法對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)輸出導(dǎo)航參數(shù)信息進(jìn)行濾波處理,對(duì)比分析相同小波基下不同分解尺度和相同分解尺度下不同小波基濾波效果,結(jié)果顯示:不同小波基對(duì)于濾波結(jié)果不同,增加小波基分解尺度有利于優(yōu)化濾波效果,但達(dá)到一定程度后,不再隨著分解尺度的增加而增加。濾波之后,車載導(dǎo)航系統(tǒng)精度提高,可以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用需求。
【關(guān)鍵詞】：捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng) 車載振動(dòng) 誤差分析 小波濾波算法
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TJ810.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 選題背景和意義10-11
• 1.2 FOG捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的研究11-14
• 1.2.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)11-12
• 1.2.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)分類12
• 1.2.3 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 車載慣導(dǎo)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 導(dǎo)航系統(tǒng)去噪方法的研究14-16
• 1.4 論文研究的內(nèi)容及主要工作16-18
• 第2章 車載捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)工作原理18-33
• 2.1 常用坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換關(guān)系18-20
• 2.1.1 常用坐標(biāo)系18-19
• 2.1.2 坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換關(guān)系19-20
• 2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航解算方法20-25
• 2.2.1 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航原理21
• 2.2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航算法21-25
• 2.3 車輛振動(dòng)模型25-32
• 2.3.1 車輛行駛有效路形25-27
• 2.3.2 車輛振動(dòng)模型27-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 車載慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差特性分析33-48
• 3.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差源33-38
• 3.1.1 慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差分類33-34
• 3.1.2 慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差方程34-38
• 3.2 慣性器件誤差38-39
• 3.3 FOG隨機(jī)誤差測(cè)定方法39-43
• 3.3.1 Allan方差法原理39-41
• 3.3.2 光纖陀螺隨機(jī)噪聲分析41-43
• 3.4 光纖陀螺性能評(píng)價(jià)43-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 車載環(huán)境慣導(dǎo)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)噪聲濾波的方法48-57
• 4.1 引言48
• 4.2 小波變換去噪原理48-52
• 4.2.1 小波分析理論48-50
• 4.2.2 小波多尺度分解和重構(gòu)50-52
• 4.3 小波分析去噪方法52-55
• 4.3.1 小波閾值去噪原理52
• 4.3.2 小波基選擇方法和小波分解層數(shù)確定52-54
• 4.3.3 小波去噪閾值選擇54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第5章 誤差濾波方法仿真分析57-69
• 5.1 引言57
• 5.2 軟件流程57-59
• 5.3 仿真測(cè)試59-68
• 5.3.1 車輛行駛慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差59-64
• 5.3.2 導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)濾波仿真64-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單75-76
• 致謝76

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙永奎;;美空軍的三種標(biāo)準(zhǔn)慣導(dǎo)系統(tǒng)[J];航空電子技術(shù);1981年Z1期

2 趙剡;滕沖;楊輝;魏鵬;;預(yù)測(cè)與健康管理在慣導(dǎo)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J];航空兵器;2014年02期

3 郎需英;三軸慣導(dǎo)測(cè)試臺(tái)[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2001年02期

4 張宗麟,徐慶九,劉華偉,滕繼濤,陳天如;一種主備配置的慣導(dǎo)系統(tǒng)故障診斷原理[J];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2002年02期

5 盧建華,張建軍,徐慶九;慣導(dǎo)自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備平臺(tái)模擬器的研制[J];電光與控制;2005年03期

6 蔣本寧;慣導(dǎo)“漂移”現(xiàn)象及避免方法[J];中國(guó)民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào);2005年06期

7 鄒志勤;武成鋒;王翌;任宏文;林亮;;高精度平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)空中數(shù)學(xué)修正方法[J];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2007年01期

8 奔粵陽(yáng);孫楓;高偉;陳明輝;;慣導(dǎo)系統(tǒng)的零速校正技術(shù)研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2008年17期

9 黃勇;方海斌;;三種平臺(tái)式慣導(dǎo)系統(tǒng)方案的性能分析[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2009年11期

10 藍(lán)仁恩;劉志成;王志樂;崔益鵬;;機(jī)載慣導(dǎo)系統(tǒng)可視化仿真方法研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2011年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張東榮;魯志勇;;平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)外環(huán)支承結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)[A];2010年慣性技術(shù) 發(fā)展動(dòng)態(tài) 發(fā)展方向研討會(huì)文集[C];2010年

2 林秀全;;基于振動(dòng)測(cè)量的故障診斷方法在機(jī)載慣導(dǎo)系統(tǒng)中的工程實(shí)踐[A];面向航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)——2013年航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)峰會(huì)暨學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2013年

3 練軍想;吳文啟;吳美平;胡小平;;機(jī)載慣導(dǎo)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差分析及旋轉(zhuǎn)抑制研究[A];大型飛機(jī)關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國(guó)航空學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

4 肖春雨;趙長(zhǎng)彥;;563H系列慣導(dǎo)系統(tǒng)航向效應(yīng)的測(cè)試與補(bǔ)償[A];2011航空維修理論研究及技術(shù)發(fā)展學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

5 陳曉平;郭曉月;董明舟;;慣導(dǎo)測(cè)試及運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)備計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及其實(shí)現(xiàn)途徑[A];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)會(huì)測(cè)試專業(yè)委員會(huì)第八次學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2003年

6 林思剛;杜祖良;;艦載高精度平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)技術(shù)研究[A];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

7 謝愈;鄭偉;湯國(guó)建;;基于均勻設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模在慣導(dǎo)工具誤差模型彈載驗(yàn)證試驗(yàn)方案優(yōu)化中的應(yīng)用[A];2007均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2007年

8 陳俊美;;PLD在慣導(dǎo)測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)會(huì)測(cè)試專業(yè)委員會(huì)第八次學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2003年

9 馬春艷;王國(guó)鋒;詹麗娟;朱春云;紀(jì)杏紅;;MEMS組合慣導(dǎo)系統(tǒng)研究[A];全國(guó)第十二屆空間及運(yùn)動(dòng)體控制技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

10 吳訓(xùn)忠;賈繼超;李延龍;;低精度捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)方法研究[A];中國(guó)航空學(xué)會(huì)控制與應(yīng)用第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 曲雪云;三載背后的“QC”情緣[N];中國(guó)航天報(bào);2007年

2 文民;華天酒店介入光電技術(shù)[N];中國(guó)證券報(bào);2002年

3 靳哲明 呂軍超 汪歡;首臺(tái)IMU慣導(dǎo)系統(tǒng)飛行成功[N];中煤地質(zhì)報(bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 方強(qiáng);基于多視圖幾何的視覺輔助慣導(dǎo)組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

2 王根;空間穩(wěn)定型慣導(dǎo)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

3 袁保倫;四頻激光陀螺旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

4 楊萌;非線性濾波及在慣導(dǎo)系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)中應(yīng)用研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳浩;慣導(dǎo)輸出模擬器設(shè)計(jì)[D];西安工業(yè)大學(xué);2015年

2 魏學(xué)寶;平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)自標(biāo)定技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 張?jiān)?基于PSO-SVM的慣導(dǎo)系統(tǒng)性能評(píng)判方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 劉毅;光纖慣組單軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制模式及對(duì)準(zhǔn)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 邱浩陽(yáng);彈載慣導(dǎo)平臺(tái)系統(tǒng)誤差系數(shù)標(biāo)定方法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

6 鐵俊波;速度位置信息輔助下慣性導(dǎo)航行進(jìn)中快速自對(duì)準(zhǔn)算法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

7 聶敏;基于光纖陀螺儀的車載導(dǎo)航誤差建模及濾波方法[D];北京理工大學(xué);2016年

8 蔡山波;雙軸旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)控制算法研究[D];北京理工大學(xué);2016年

9 王昱丹;空間穩(wěn)定型慣導(dǎo)系統(tǒng)分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

10 楊龍龍;某型飛機(jī)慣導(dǎo)接口設(shè)備的研制[D];西安科技大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1135405