收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

捷联惯导与组合导航系统高精度初始对准技术研究

钱伟行  
【摘要】:捷联惯性导航系统是一种重要的机载导航设备,在军民用领域得到了越来越广泛的应用。本文围绕捷联惯性导航系统中的初始对准关键技术展开研究,目的在于充分利用惯性传感器以及机载其他导航系统的信息,提高捷联惯导系统的初始姿态精度,增强系统的导航定位性能。 本文首先针对捷联惯导系统转动基座高精度初始对准技术进行了研究。深入研究了旋转惯导系统的导航算法、误差模型以及结构设计改进方案,提出了基于转动基座的初始对准方法。通过基于谱条件数的可观测度分析证明了该对准方法具有较高的可观测度。在此基础上进行了全面的数字仿真验证,通过与常规初始对准算法的对比分析,证明了将该对准方法应用于旋转惯导,其滤波精度和实时性均具有优越性。 为了提高惯性/卫星组合导航系统在高速、高机动环境下的姿态解算精度,本文围绕组合导航系统的南中快速对准进行了深入研究。针对实际应用环境,提出了基于惯性比力方程与GPS信息的组合导航系统快速对准方法,建立了快速对准仿真验证平台,通过数字仿真验证了方法的有效性。进一步研究了基于ARIMA模型滤波的信息降噪算法以及遗传-牛顿算法的对准改进方法,以提高卫星导航系统信息的信噪比与姿态解算实时性,通过实测数据的半物理仿真验证,证明了该快速对准方法可在实际飞行的常规机动下实现,且具有解算速度快、精度较高、实用性好的优点,对于高速、高动态下组合导航系统的南中启动、故障重启等具有重要的工程意义。 针对精确制导武器与瞄准吊舱系统等应用背景,本文研究了一种“比力积分/角速度匹配”传递对准方法,该方法利用主、子惯导间的比力差积分量与角速度之差作为观测量,实时估计并补偿子惯导平台误差角。在此基础上,研制了传递对准数字仿真验证平台,通过仿真验证了器件精度对对准性能影响的理论分析结果。为满足瞄准吊舱系统的对准需求,研究并验证了低速方位机动与起飞爬升状态下传递对准方法的性能。仿真结果表明,对准精度与实时性均可满足该条件下的性能指标要求,具有重要的工程实用价值。 最后,本文设计并实现了传递对准半物理仿真平台,将上述重要算法成功应用在该半物理仿真平台中。通过南量的动静态试验,验证了硬件的可靠性和算法的有效性。试验结果表明,一方面,半物理仿真平台的对准性能与数字仿真平台具有高度的一致性,对准算法在DSP微型导航计算机上具有良好的适应性;另一方面,设计的半物理仿真平台各模块工作正常,可靠性好。此外,论文还针对实际应用中主、子惯导信息的时间不同步情况,分析了信息延时对传递对准性能的影响,提出了相应的信息延时补偿方法并验证了其性能,为进一步开展试飞试验和型号研制奠定了良好的基础。 本文的研究工作有助于提高各条件下捷联惯性导航系统的姿态精度,具有重要的军事意义和工程价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李小龙;段凤阳;;GPS失效时组合导航系统修正方法研究[J];计算机测量与控制;2011年07期
2 何德军;李东兵;潘鸿飞;;χ~2检验法在组合导航子系统故障检测中的应用[J];战术导弹技术;2011年04期
3 杨洋;薛晓中;;遗传算法辅助下的粒子滤波及其在GPS/SINS深组合中的应用[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2011年04期
4 王海勃;陈红林;韩慧珍;;CDKF在GPS/SINS组合导航系统非线性模型中的应用[J];现代电子技术;2011年11期
5 周旦辉;李东宾;潘鸿飞;;组合导航信息融合技术研究[J];战术导弹技术;2011年03期
6 高运广;王仕成;刘志国;赵欣;;一种基于LS-SVM的联邦滤波故障检测方法[J];控制与决策;2011年09期
7 韩鹏鑫;穆荣军;崔乃刚;;可重复使用助推器组合导航技术研究[J];南京理工大学学报;2011年03期
8 苏中;陈汐;张霞;;捷联惯导寻北中卡尔曼滤波器的设计[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2011年04期
9 臧荣春;李红宝;王海龙;;基于分时融合反馈的联邦滤波算法研究[J];航天控制;2011年04期
10 高运广;王仕成;刘志国;罗大成;;一种基于遗传RBF神经网络的智能容错滤波算法[J];宇航学报;2011年08期
11 张宁;;基于UKF的捷联惯导大失准角初始对准方法[J];计算机仿真;2011年06期
12 刘飞;胡小毛;翁海娜;李士心;;SINS/GPS紧耦合系统可观测性分析[J];天津大学学报;2011年05期
13 祝燕华;蔡体菁;卢桢;;SINS/计程仪/重力无源组合导航系统仿真研究[J];弹箭与制导学报;2011年04期
14 夏琳琳;杨雪东;初妍;;车载MIMU/GPS/地磁系统的模糊广义RBFNN辅助滤波算法[J];中国惯性技术学报;2011年03期
15 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
16 韩龄;熊智;于永军;刘建业;;基于SAR辅助的惯导/星光组合导航系统研究[J];传感器与微系统;2011年07期
17 林雪原;衣晓;;一种基于分步式滤波的多传感器组合导航系统算法研究[J];武汉大学学报(信息科学版);2011年07期
18 张崇猛;王戈;杨涛;王夙歆;;FOG SINS/GPS组合导航系统不同步时间的鉴定方法[J];弹箭与制导学报;2011年03期
19 刘睿;董汉成;王常虹;;基于模糊自适应强跟踪滤波的惯性/地磁组合导航方法[J];中国惯性技术学报;2011年03期
20 李建;李小民;钱克昌;;无人机GPS/SINS/Vision组合导航技术[J];中国惯性技术学报;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何晓峰;唐康华;胡小平;沈晓蓉;范跃祖;;RDSS/SINS组合导航试验研究[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
2 王利循;郭杭;;UKF在INS/GPS组合导航系统中的应用分析[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
3 钟丽娜;李荣冰;王融;刘建业;;基于RAIM算法的惯性/GPS紧组合导航系统故障检测方法研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
4 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
5 林娜;杨超;;基于PBN的IRS/GNSS组合导航系统连续性评估算法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S09组合导航与导航新方法[C];2012年
6 艾波;刘瑞华;;基于DSP+FPGA的SINS/GPS组合导航系统[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
7 徐剑芸;鲁浩;程海彬;位晓峰;李群生;;空空导弹捷联惯导车载对准导航实验系统设计[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
8 王美玲;曹彦岗;刘伟;;低成本车载GPS/DR组合导航系统的研究[A];《制造业自动化与网络化制造》学术交流会论文集[C];2004年
9 徐剑芸;鲁浩;程海彬;位晓峰;李群生;;空空导弹捷联惯导车载对准导航实验系统设计[A];微机电惯性技术的发展现状与趋势——惯性技术发展动态发展方向研讨会文集[C];2011年
10 魏贵玲;李勇建;卜继军;吕志清;黄晶;;低成本车载导航仪(GPS/GIS/DR)的研究[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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 钱伟行;捷联惯导与组合导航系统高精度初始对准技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 刘睿;飞行器惯性/地磁/天文组合导航系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 汪秋婷;自适应抗差UKF在卫星组合导航中的理论与应用研究[D];华中科技大学;2010年
4 屈蔷;机载捷联惯性/天文组合导航系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
5 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
6 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
7 刘广军;组合导航系统的数据处理与仿真[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
8 张鑫;船用单轴旋转光纤陀螺捷联惯导初始对准/测漂及综合校正研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 曲铁军;高精度车载惯性导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2005年
10 谷宏强;光纤陀螺捷联惯导系统初始对准技术研究[D];南京理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 司胜营;星光/惯性组合导航系统分析与研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 杨晓亚;GPS/INS/TAN组合导航系统应用研究[D];西北工业大学;2006年
3 潘永生;信息融合技术在组合导航中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
4 张学敏;组合导航系统多级式融合算法研究[D];吉林大学;2005年
5 冯继航;导弹编队自主导航方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 彭霞;信息融合在GPS/INS组合导航中的应用[D];青岛科技大学;2005年
7 张楠;高空长航时无人机组合导航系统研究[D];西北工业大学;2006年
8 赵俊梅;GPS/SINS组合导航系统滤波算法研究[D];中北大学;2006年
9 尹增亮;组合导航系统在管道地理位置测量中的应用[D];沈阳工业大学;2006年
10 阎喆;GPS/SINS组合导航系统的研究及仿真[D];电子科技大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 唐新培;33所 两项成果通过鉴定[N];中国航天报;2009年
2 杨波;信息融合推进导航应用[N];中国计算机报;2007年
3 ;我校2007年引进教授、研究员简介(之一)[N];新清华;2007年
4 晓胡;青春在岗位上闪光[N];中国航天报;2000年
5 乐俊淮;新弹实战,美军喜忧参半[N];中国国防报;2003年
6 通讯员 王红霞;中航工业宝成迎来55周年华诞[N];中国航空报;2010年
7 本报记者 侯利红;中兵光电上半年净利增59%[N];上海证券报;2009年
8 本报记者 于南;北斗星通:上市确立了高端专业市场中的领先地位[N];证券日报;2010年
9 计红胜 杨得志;中国新锐战机亮相新加坡航展[N];中国航空报;2004年
10 本报记者 庞文渊;宝鸡航空装备产业园项目启动[N];宝鸡日报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978