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《南京航空航天大学》 2015年
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MINS/GPS/ADS组合导航系统实现关键技术研究

孔超  
【摘要】:地效翼船是一种利用地面效应原理、具有超低空飞行能力的特种飞行器,既具备船舶的安全性和经济性,又具有飞机的高速性和舒适性,具有非常广阔的应用前景。针对地效翼船的导航需要,本文开展了低成本、小型化MEMS-INS/GPS/ADS组合导航系统实现的关键技术研究。论文首先对低成本、小型化的地效翼船导航系统方案开展研究,设计了一种MINS/GPS/ADS松组合的导航方案。研究完成了MINS、GPS、ADS模块的硬件设计,在此基础上,开展了MINS/GPS/ADS组合导航系统原型机的集成设计。接着,论文对MINS捷联惯性导航解算算法进行了研究,然后在分析大气数据系统计算模型的基础上,利用大气传感器提供的气压高度、空速信息辅助惯性导航,推导了MINS/ADS、MINS/GPS量测模型,构建了MINS/GPS/ADS组合导航结构,最后研究了MINS/GPS/ADS组合导航滤波器,并通过仿真分析对算法的有效性进行了验证。仿真结果表明,在GPS不稳定的情况下,MINS/GPS/ADS组合导航系统可以有效提高系统的精度和稳定性。然后,论文针对MEMS惯性传感器的误差建模进行了研究,提出了一种多个MINS同时进行标定的方法,大大提高了MINS的标定效率。并对MEMS惯性传感器振动环境适应性进行了研究,设计了减振措施,减小了振动环境对导航系统的影响,提高了MINS的抗振性能。论文最后以MINS/GPS/ADS组合导航原理样机为实验平台,对本文所提出的算法进行了跑车试验,结果表明:本文设计的MINS/GPS/ADS组合导航系统具有较高的定位精度和工作稳定性,可以满足地效翼船的导航需求。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:V249.3

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