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《哈尔滨工程大学》 2006年
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基于多尺度估计理论的组合导航系统研究

周雪梅  
【摘要】:本文从高精度的惯性组合导航系统的实际需求出发,提出了基于多尺度估计理论的组合导航系统的研究课题,并对其进行了系统深入的研究。论文的主要工作有: 分析了单传感器单模型动态系统的多尺度估计理论,结合模型的动态系统分析和多尺度信号变换,研究了随机信号多尺度分解与估计联合算法。将该算法用于组合导航系统中,获得了比仅在单一尺度上估计要好的效果。 基于多传感器单模型动态系统的多尺度估计理论,研究了不同尺度上拥有不同统计特性的多尺度融合算法及多尺度分布式融合估计算法。多尺度融合算法是在尺度i上获得基于尺度N,N-1,…i上观测传感器的融合估计,算法是由细尺度到粗尺度运行的。分布式融合估计是在最细尺度N上获得基于所有尺度上传感器的融合估计结果,算法是先分解后重构的双向过程。为适应实际组合导航系统的需要,本文还提出了将多传感器观测系统的类型从单一类型扩展到多类型,使得多传感器多尺度估计理论具有更为广泛的应用。结合多尺度动态模型与多传感器观测系统,给出了一种多尺度递归状态融合估计算法,获得了基于全局观测信息的状态的融合估计。该算法由粗尺度向细尺度递推进行,估计结果是无偏的,并在方差最小意义下是最优的。组合导航系统仿真证明该算法能有效地提高系统估计精度。 在离散小波变换、动态系统理论及随机过程理论的基础上,建立了以尺度为变量的多尺度随机动态模型,并给出状态基于多尺度随机动态模型的数据融合算法,该算法能实现对状态基于全局观测信息的最优估计,可以在无状态模型情况下进行数据融合,适用于难以获得或获得的状态模型不精确的情况。将此方法用于陀螺信号处理中,通过对不同尺度下的陀螺观测值进行数据融合,陀螺输出信号的质量有明显的提高。 结合滑动中值滤波与小波去噪的方法提出滑动小波去噪的方法,该方法不但具有小波去噪的作用,同时还能保持系统的动态性能,适合实时动态系统的使用。将此方法用于组合系统中传感器的测量信号预处理,可进一步提高系统精度。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:V249.328

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 何昆鹏;MEMS惯性器件参数辨识及系统误差补偿技术[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 任孝平;汽车状态软测量和车载组合导航系统故障检测技术研究[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 高为;基于数据挖掘和数据融合的短时交通流预测研究[D];重庆交通大学;2011年
2 李娜;面向复杂产品的质量满意控制技术研究[D];南京理工大学;2012年
3 马雪琴;多尺度信息融合算法研究[D];南京理工大学;2012年
4 张广来;基于信息融合技术的电弧炉终点预报方法的研究[D];长春工业大学;2011年
5 王子健;基于多尺度预测的电弧炉输入能量优化方法的研究[D];长春工业大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵巍;多尺度系统建模、估计与融合方法研究[D];西北工业大学;2000年
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4 闫莉萍;多尺度数据融合状态估计算法研究[D];河南大学;2003年
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7 赵昆;动态多尺度系统投影算子及非线形滤波器设计[D];西北工业大学;2004年
8 张延锋;随机动态过程的多尺度表示方法研究[D];河南大学;2004年
9 任彦;多传感器信息融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
10 崔华;小波分析及其在信号处理中的应用[D];西安电子科技大学;2005年
【共引文献】
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2 陈文元;李雪梅;迟晓梅;;小波分析与神经网络在结构多处损伤监测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 谢晓娣;基于小波包变换的地铁远方短路电流分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
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7 李多田;张伟林;;结构无损检测与小波分析方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
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9 林雯;;基于计算机视觉和神经网络的芒果外观等级分类研究[J];安徽农业科学;2010年23期
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3 杨晓霞;黄一;;外场标定条件下捷联惯导系统误差状态可观测性分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 黄慧敏;文成林;徐晓滨;;机载ISAR距离跟踪建模及其非线性滤波研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 程建华;邹继斌;陈世同;刘星伯;;水下无人运载器捷联式惯导系统初始对准关键系统技术研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 严恭敏;严卫生;徐德民;;逆向导航算法及其在捷联罗经动基座初始对准中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 郭子伟;缪玲娟;沈军;;可观测性分析在改善静基座对准的工程应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 高伟熙;缪玲娟;沈军;;一种分段快速捷联惯导静基座自对准新方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 ;Optimal State Estimation for a Class of Asynchronous Multirate Multisensor Dynamic Systems[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 牟玉涛;方海涛;;捷联惯导系统车载环境下的初始对准方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
2 夏全喜;车载组合导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张勤拓;机载导弹SINS动基座传递对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 杨萌;非线性滤波及在惯导系统传递对准中应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 唐艳红;基于航海雷达的海浪遥测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 邹玮;荧光分子断层图像的重建技术研究[D];苏州大学;2010年
9 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
10 李姗姗;水下重力辅助惯性导航的理论与方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
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1 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
2 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
3 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
4 丁雷;白鼠脑电信号远控采集处理系统的设计与研究[D];山东科技大学;2010年
5 潘博;基于小波变换的图像编码与解码技术的研究[D];长春理工大学;2010年
6 朱正强;车标识别的关键技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
7 赵云;心律失常的心电监护与辅助诊断系统[D];郑州大学;2010年
8 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
9 李卫鹏;正交小波变换支持向量数据描述方法在故障诊断中的应用研究[D];郑州大学;2010年
10 郭静;光纤陀螺捷联系统运动基座对准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘江;蔡伯根;;一种组合导航的自适应信息融合算法[J];北京交通大学学报;2008年02期
2 贾继超;李岁劳;吴训忠;姚军军;;坡度对车载航位推算系统的影响分析研究[J];兵工学报;2010年12期
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1 张景伟;INS/GPS/SAR组合导航系统关键问题研究[D];西北工业大学;2003年
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9 马云峰;MSINS/GPS组合导航系统及其数据融合技术研究[D];东南大学;2006年
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1 闫莉萍;多尺度数据融合状态估计算法研究[D];河南大学;2003年
2 冯波;多传感器信息融合技术的研究[D];南京航空航天大学;2004年
3 张延锋;随机动态过程的多尺度表示方法研究[D];河南大学;2004年
4 沈龙涛;基于LMI的满意容错控制[D];南京理工大学;2004年
5 韩颖;电弧炉能量输入模型的研究[D];东北大学;2005年
6 魏建成;高阻抗电弧炉电抗选择的研究[D];东北大学;2005年
7 师帅;基于数据融合技术的烟化炉冶炼终点判断研究[D];昆明理工大学;2005年
8 何亮;结构振动的多尺度分析及融合[D];浙江大学;2006年
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10 史军杰;一类随机过程的多尺度建模方法研究[D];河南大学;2006年
【二级引证文献】
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1 何昆鹏;曾建辉;梁海波;王曦;;微型导航系统中的陀螺漂移在线标定及补偿方法[J];哈尔滨工程大学学报;2011年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 夏全喜;车载组合导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杨杰;无陀螺捷联惯导系统加速度计构型研究与误差分析[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 梁海波;基于陀螺冗余的微惯性系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 王祁,聂伟,张兆礼;数据融合与智能传感系统[J];传感器技术;1998年06期
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1 水鹏朗;广义内插小波和递归内插小波理论及应用的研究[D];西安电子科技大学;1998年
2 赵巍;多尺度系统建模、估计与融合方法研究[D];西北工业大学;2000年
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