隨著社會的不斷發(fā)展，科學技術(shù)的進步，導航系統(tǒng)逐漸走進人們的生活，像車載導航、百度定位開始跟人們的生活變得息息相關(guān)。如何進一步提高導航精度，滿足日益發(fā)展工程的需要，是一個急待解決的問題。慣性導航系統(tǒng)（INS）作為一種自主式導航系統(tǒng)，因為具備重量輕，體積小，易攜帶且受干擾小等特點，在個別環(huán)境復雜的工程中有著特殊的應(yīng)用。然而，慣導系統(tǒng)的導航定位誤差會隨著時間的積累而不斷變大，限制了其應(yīng)用的推廣。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）是一種全覆蓋，能長時間保持導航高精度的定位系統(tǒng)，與慣性導航系統(tǒng)（INS）組成的GPS/INS組合系統(tǒng)可以取長補短，能有效校正軌跡誤差，提高總體導航精度。 本文首先介紹了常用的導航用坐標系并加以分類，同時理清了坐標系之間的相互關(guān)系。簡要論述了慣性導航的基本原理，在對捷聯(lián)慣導系統(tǒng)重點介紹的基礎(chǔ)上，推演了非線性SINS誤差方程，并建立了對應(yīng)的數(shù)學模型，最后介紹了GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的原理，并對其誤差進行了分析。 其次，在介紹標準卡爾曼濾波算法的基礎(chǔ)上，以卡爾曼濾波算法為框架，論述了EKF，UKF及CKF三種濾波算法的基本原理和濾波算法步驟，指出了算法的最適用條件以及局限性。最后通...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 濾波技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀
        1.2.2 組合導航技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 GPS/INS 組合導航基礎(chǔ)
    2.1 常用導航坐標系
        2.1.1 參考坐標系
        2.1.2 坐標系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.2 慣性導航工作原理
        2.2.1 慣性導航系統(tǒng)的器件
        2.2.2 慣性導航基本方程
    2.3 捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)
        2.3.1 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)原理
        2.3.2 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)數(shù)學模型
        2.3.3 捷聯(lián)慣導系統(tǒng)常見誤差
    2.4 非線性 SINS 誤差方程
        2.4.1 SINS 誤差方程
        2.4.2 姿態(tài)誤差方程
        2.4.3 速度誤差方程
        2.4.4 位置誤差方程
    2.5 GPS 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)
        2.5.1 GPS 系統(tǒng)的構(gòu)成
        2.5.2 GPS 基本定位原理
        2.5.3 GPS 誤差分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 卡爾曼濾波理論
    3.1 卡爾曼濾波的理論基礎(chǔ)
    3.2 經(jīng)典卡爾曼濾波算法
    3.3 擴展卡爾曼濾波算法
        3.3.1 擴展卡爾曼濾波器基本理論
        3.3.2 擴展卡爾曼濾波方程
    3.4 無損卡爾曼濾波算法
        3.4.1 無損卡爾曼濾波器基本理論
        3.4.2 UT 變換
        3.4.3 無損卡爾曼濾波采樣策略
        3.4.4 無損卡爾曼濾波方程
    3.5 容積卡爾曼濾波算法
        3.5.1 容積卡爾曼濾波器基本理論
        3.5.2 三階球面-相徑容積準則
        3.5.3 容積卡爾曼濾波方程
    3.6 仿真分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 GPS/INS 組合導航系統(tǒng)仿真及實現(xiàn)
    4.1 GPS/INS 組合模式
        4.1.1 松散組合
        4.1.2 緊密組合
    4.2 GPS/INS 組合校正方式
        4.2.1 輸出校正和反饋校正
        4.2.2 混合校正
    4.3 GPS/SINS 組合導航系統(tǒng)建模
        4.3.1 組合導航的狀態(tài)方程
        4.3.2 組合導航的量測方程
    4.4 組合導航系統(tǒng)仿真
        4.4.1 組合導航系統(tǒng)仿真條件
        4.4.2 仿真及結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 下一步研究工作
參考文獻
在學校研究成果
致謝



本文編號：3749229