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《西北工业大学》 2006年
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捷联惯性/里程仪/伪卫星车载组合导航系统研究

丁文娟  
【摘要】:考虑到车载导航的自主性和可靠性,本论文对SINS/里程仪自主式车载组合导航技术和SINS/里程仪/伪卫星车载组合导航技术进行了系统的研究。组合系统能充分利用各子系统的优点,进行系统间的取长补短,有效地减小系统误差,提高系统的导航精度,同时还可以降低导航系统的成本。 本论文的主要研究工作如下: 第一,车载用户可利用零速校准法来减小惯导的误差积累,但这种方法需要周期性停车,使用不方便,不能满足实用要求。利用里程仪可以抑制惯导的误差积累,但里程仪刻度系数误差对组合系统的定位精度影响很大,必须对其进行校正。本文采用SINS/里程仪紧组合方案,利用SINS在启动后的短时间内(1~2分钟)解算精度高的特点,通过速度组合方式,对里程仪刻度系数误差进行实时校正。仿真结果表明,紧组合系统可将刻度系数误差从0.01减小到10~(-4)量级;与松组合系统相比,紧组合系统的定位精度也得到了很大的提高。但在实际应用中,车轮在空转、滑行、连滚带滑和侧滑等情况下,里程仪将出现测量故障,影响系统的定位精度,针对这些情况,本文在理论分析的基础上给出了相应的故障判断和处理方法。 第二,详细分析了东、北、天三个方向的陀螺漂移及初始方位误差角对SINS/里程仪组合系统定位精度的影响。仿真结果表明,天向陀螺漂移和初始方位误差角对系统的定位精度影响较大;而东向和北向陀螺漂移对系统定位精度的影响较小,因此系统中就可以适当放宽对东向和北向陀螺精度的要求,这样就可以适当降低系统的成本。 第三,SINS/里程仪组合系统无法解决方位误差角的问题,因而影响系统的定位及定向精度。为了减小方位误差角,进一步提高系统的导航精度,本文引入了伪卫星区域定位手段,组成SINS/里程仪/伪卫星车载组合导航系统,在载车行驶过程中对方位误差角进行修正。与常用的设定路标方法相比,此方法具有可以进行连续测量、不需停车及可以同时服务于多用户的优点,而且伪卫星基站设置灵活机动,可根据载车实际行驶路线进行设置。本文研究了GDOP对伪卫星定位精度的影响,并对伪卫星的定位性能进行了仿真;对SINS/里程
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U463.7

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 崔莅杭;张英敏;;位置修正技术在航位推算中的应用[J];火力与指挥控制;2012年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 郑秀华;基于虚拟仪器的SINS/GPS组合导航系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 付宇辉;基于MEMS航位推算系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘彪;室外监控机器人的微小型组合导航系统设计[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 于俏;基于光纤陀螺的定位定向系统的设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 王耀金;高精度里程仪测速精度研究[D];西北工业大学;2007年
6 郑黎方;SINS/GPS组合导航系统新算法的研究与实现[D];北京工业大学;2008年
7 王小瑞;基于MIMU与超声多普勒里程仪的陆用车辆组合导航技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 王超;基于MIMU与超声多普勒里程仪的陆用车辆组合导航系统研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 周存波;GPS/SINS/电子地图组合导航算法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 严恭敏;捷联惯导算法及车载组合导航系统研究[D];西北工业大学;2004年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 耿技;张凤荔;秦志光;杨荣华;;移动目标及其数据的无线传输研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年03期
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6 周徐昌;沈建森;;惯性导航技术的发展及其应用[J];兵工自动化;2006年09期
7 曾勇;谭红力;黄新生;;基于神经网络的捷联惯导系统温度补偿[J];兵工自动化;2006年09期
8 窦云;张文明;陈军;;GPS接收机抗干扰性能分析[J];兵工自动化;2006年11期
9 胡勇;;姿态随动稳定跟踪平台的控制算法与仿真[J];兵工自动化;2007年02期
10 敖宏奎;王宏力;侯青剑;孙渊;;弹道导弹轨迹发生器的设计[J];兵工自动化;2007年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 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
6 张亚崇;;容错导航技术及其在INS/GPS/Doppler组合导航系统中的应用研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 张敏虎;任章;;神经网络辅助高动态GPS/INS组合导航融合算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 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
9 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
10 王圣洁;康凤举;韩翃;;AUV组合导航半实物仿真系统关键技术研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10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 刘凤鸣;重力梯度辅助导航定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘志平;无陀螺捷联惯导系统若干关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 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
5 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张涛;GPS/SINS超紧密组合导航系统的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 丁继成;弱信号条件下GPS接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 朱怡;潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 漆阳华;远程监测应用技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
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3 郭凤华;基于卡尔曼滤波的高精度磷酸根离子分析仪的设计[D];郑州大学;2010年
4 李本玉;GPS/GLONASS精密单点定位技术模型与算法的研究[D];山东农业大学;2010年
5 王昱丹;空间稳定型惯导系统分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 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
7 张斌;基于MIMU的捷联惯性导航系统数据采集与处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 曹国峰;基于PC/104总线的GFSINS导航计算机系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 苑海静;船用MEMS航姿测量系统算法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 张立华;光纤陀螺捷联系统硬件平台的设计与实现[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 周徐昌;沈建森;;惯性导航技术的发展及其应用[J];兵工自动化;2006年09期
2 薛文芳,邵定蓉,李署坚;GPS接收机中伪随机码快速捕获技术的研究[J];北京航空航天大学学报;2003年06期
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4 兰春云,缪玲娟,沈军;陆用捷联惯导系统中里程计刻度因子的在线辨识[J];北京理工大学学报;2003年02期
5 张丽芬,王晓华,胡景松,宋维佳,龙斌;基于网格划分的几种空间索引[J];北京理工大学学报;2004年02期
6 缪玲娟,李春明,郭振西,杨勇;陆用捷联惯导系统/里程计自主式组合导航技术[J];北京理工大学学报;2004年09期
7 康岳林;高杨;高立;;基于MEMS的GPS/SINS组合导航技术发展现状[J];船电技术;2011年05期
8 贺娟;胡晓倩;张莲;;车载组合导航的自适应滤波[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年03期
9 方艳辉,龙科慧,刘焕雨,万秋华;增量式编码器数字量相加技术的研究[J];长春理工大学学报;2004年03期
10 李杰;张文栋;刘俊;;基于时间序列分析的Kalman滤波方法在MEMS陀螺仪随机漂移误差补偿中的应用研究[J];传感技术学报;2006年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10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 杨艳娟;捷联惯性导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
3 李涛;非线性滤波方法在导航系统中的应用研究[D];国防科学技术大学;2003年
4 冯庆堂;地形匹配新方法及其环境适应性研究[D];国防科学技术大学;2004年
5 严恭敏;车载自主定位定向系统研究[D];西北工业大学;2006年
6 于金霞;移动机器人定位的不确定性研究[D];中南大学;2007年
7 朱凤春;移动机器人导航与环境建模问题研究[D];山东科技大学;2007年
8 徐田来;车载组合导航信息融合算法研究与系统实现[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 陈少斌;自主移动机器人路径规划及轨迹跟踪的研究[D];浙江大学;2008年
10 杨晶东;移动机器人自主导航关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张斌;基于MIMU的捷联惯性导航系统数据采集与处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 马汉增;微惯性组合惯导系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙柏虹;基于MEMS的捷联航姿系统初始对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张占阳;宽带多普勒计程仪测频方法及其软件设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 单志明;基于MSINS/GPS的车载组合导航系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 肖昌怡;基于MEMS的导航系统设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王磊;硅微航姿系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 付强;车载组合导航系统鲁棒H_∞滤波[D];沈阳工业大学;2011年
9 李振龙;Gps/电子地图车辆导航系统研究[D];华北工学院;2001年
10 李杰;车载GPS/航位推算(DR)/电子地图组合导航系统[D];华北工学院;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 严涛;王跃钢;杨波;贾磊;吕永佳;;陆用车载组合导航系统里程仪快速标定[J];电子设计工程;2011年19期
2 崔莅杭;张英敏;;位置修正技术在航位推算中的应用[J];火力与指挥控制;2012年08期
3 贾继超;李岁劳;赵成志;颜开思;;高精度车载航位推算温度补偿研究[J];仪器仪表学报;2010年10期
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑秀华;基于虚拟仪器的SINS/GPS组合导航系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孙柏虹;基于MEMS的捷联航姿系统初始对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 付宇辉;基于MEMS航位推算系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
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6 王冰;基于GPS_SINS组合的车载导航系统研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
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10 梁彦超;捷联惯性组合导航系统的滤波器设计与分析[D];哈尔滨工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 赖鹏;危志英;蔡善军;李新纯;;导弹用捷联惯导系统加速度计零偏误差校准方案研究[J];战术导弹控制技术;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 吴阳;沈军;缪玲娟;;DSP技术在陆用激光捷联惯导系统中的应用[A];中国惯性技术学会光电技术专业委员会第五次学术交流会暨重庆惯性技术学会第九次学术交流会论文集[C];2002年
4 杨大烨;张乐;彭智宏;陈效真;谢天怀;;捷联惯导系统晃动基座初始对准研究[A];2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集[C];2003年
5 程建华;沈振君;王鑫哲;;基于IMU旋转的捷联惯导系统单轴旋转方案研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
6 云奔;;四个双自由度陀螺捷联惯导系统冗余设计研究[A];2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集[C];2003年
7 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
8 刘敬杰;刘瑞华;;微捷联惯导系统晃动基座初始对准算法的实现[A];全国第一届信号处理学术会议暨中国高科技产业化研究会信号处理分会筹备工作委员会第三次工作会议专刊[C];2007年
9 杨晓霞;黄一;;激光陀螺捷联惯导系统的系统级标定方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007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
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 柳中秋;刘国刚;春燕展翅欲高飞[N];中国航空报;2002年
2 新华社记者 李诗 张国圣;揽月追星为航天[N];新华每日电讯;2001年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李宗涛;高动态捷联惯导系统的并行实现研究[D];浙江大学;2012年
2 杨光;GPS和伪卫星组合定位技术及其在形变监测中的应用研究[D];河海大学;2004年
3 曹通;光纤陀螺捷联惯导系统在线对准及标定技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
4 张义;舰船捷联惯性系统初始对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 张红良;陆用高精度激光陀螺捷联惯导系统误差参数估计方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 奔粤阳;高动态环境捷联惯导算法研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
7 徐博;舰船高精度光纤捷联惯性导航系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 赵桂玲;船用光纤捷联惯导系统标定与海上对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 谭红力;航弹族低成本捷联惯导系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
10 刘育浩;适于惯性制导炸弹的捷联惯导关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁文娟;捷联惯性/里程仪/伪卫星车载组合导航系统研究[D];西北工业大学;2006年
2 李国强;旋转捷联惯导系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 柴永利;捷联惯导系统误差调制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 杨喆;旋转式捷联惯导系统误差分析与转动方案研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 李仔冰;双轴旋转式光纤捷联惯导系统的误差特性研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 孙辉;捷联惯导系统支座振动控制与结构优化[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
7 刘彬;光纤捷联惯导系统传递对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 刘旖旎;高精度捷联惯导系统空中对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 涂兰芬;伪卫星定位导航的算法研究[D];西北工业大学;2005年
10 司宏源;超视距空空导弹导航精度分析及误差分配技术研究[D];上海交通大学;2012年
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