艦用捷聯(lián)慣導/天文/計程儀組合導航關鍵技術研究
發(fā)布時間:2021-09-30 13:04
對于水面艦艇,如何在不依賴衛(wèi)星導航的條件下,全自主的獲取高精度導航信息一直是近年來的研究難點與熱點。為了解決這一問題,可采用基于捷聯(lián)慣導/天文/計程儀的組合導航方法,即利用計程儀和天文導航輸出作為基準對捷聯(lián)慣導的發(fā)散式導航誤差進行周期性重校,獲取高精度導航信息,達到組合導航的目的。然而,由于計程儀測速存在時變量測噪聲誤差、艦用天文導航系統(tǒng)受制于天氣等因素影響基準信息的實時可用性,降低組合導航精度。針對這一問題,本論文對復雜環(huán)境下的基于捷聯(lián)慣導/天文/計程儀組合模式下的組合導航方法展開深入研究,旨在探討如何在艦用應用背景條件下,提高外測基準信息精度,進而完善該組合導航方案。論文的主要工作有:對于計程儀輔助條件下的組合導航技術,分別推導了系統(tǒng)可觀測性矩陣及基于線性非奇異變換的能觀測性分解矩陣,進而得到各狀態(tài)量完全可觀測的載體運動路徑設計原則,達到最大限度的估算導航誤差、提高導航精度的目的;對于計程儀存在未知量測噪聲導致系統(tǒng)導航精度下降的問題,通過對計程儀量測噪聲模型的建立以及噪聲參數(shù)估算過程的推導,提出了基于自適應兩階卡爾曼濾波的組合導航方法,達到抑制計程儀量測噪聲、提高觀測量精度的目的。...
【文章來源】:哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:142 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1慣性導航系統(tǒng)發(fā)展足跡??Figure?1.1?Development?of?inertial?navigation?system??表1.2?Honeywell和Litton公司的激光陀螺產(chǎn)品??
?.?rfWBg?“上hi。??■?W?圍??圖1.1慣性導航系統(tǒng)發(fā)展足跡??Figure?1.1?Development?of?inertial?navigation?system??表1.2?Honeywell和Litton公司的激光陀螺產(chǎn)品??Table?1.2?Laser?gyro?of?Honeywell?and?Litton??標度因數(shù)誤差? ̄零漂穩(wěn)定性 ̄隨機游走I動態(tài)范圍??型號??丨?ppm?/(deg?/?h)?/?(deg?/?/?°5)?/(deg?/?s)??G-1320?30?0.03-0.1?0.003??0.01?800??GG-13Q8?<50?L0?0J?1000??GG-1389?0A?0.00015?0.00004?潛艇用??LG-2727?<10?<0.05?O01?800??LG-8028?<2〇?<0.01?0.008?400??幾種典型的基于光纖陀螺的Ixsea產(chǎn)品的技術性能指標如表1.3136#
與命中精度均引領世界先進水平??近年來,美國Northrop公司研制了星光/慣性導航系統(tǒng)(Stellar-Inertial?Navigation??System)?LN-120G?(如圖1.4),該系統(tǒng)工作在慣性/星光組合模式下航向精度為24”??(RMS)、水平精度為(0.2+0.0025tQ+5)?°?(RMS),定位精度?0.15+0.15tG5nm?(CEP)。??LN-120G已被美國軍方采購30套裝備與空軍RC-135戰(zhàn)略偵察機上。該系統(tǒng)使用ZLG??激光陀螺儀,星敏感器以捷聯(lián)方式安裝此外,美國TREX?Enterprises公司為美國??海軍水面艦艇研發(fā)了獨立于GPS工作的多孔徑星敏感器,主要應用于水面艦艇慣性/星??敏感器組合導航1%_Wj。??8??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于自適應濾波的SINS/DVL組合導航系統(tǒng)[J]. 徐曉蘇,潘永飛,鄒海軍. 華中科技大學學報(自然科學版). 2015(03)
[2]SINS/DVL組合導航系統(tǒng)的標定[J]. 于玖成,何昆鵬,王曉雪. 智能系統(tǒng)學報. 2015(01)
[3]自適應P值映射的慣性/天文角度組合導航算法[J]. 王融,熊智,劉建業(yè),鐘麗娜. 控制理論與應用. 2014(05)
[4]船用星敏感器星點質(zhì)心精確提取方法[J]. 佟帥,李輝,王安國. 應用光學. 2013(06)
[5]大飛機極區(qū)慣性/天文組合導航算法[J]. 周琪,秦永元,嚴恭敏,岳亞洲. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2013(12)
[6]基于加性對偶四元數(shù)的慣性/天文組合導航算法[J]. 錢華明,孫龍,黃蔚,劉璇. 北京航空航天大學學報. 2013(06)
[7]捷聯(lián)慣導基于星體跟蹤器的高精度初始對準算法[J]. 張金亮,秦永元,吳楓. 中國慣性技術學報. 2013(01)
[8]慣性/天文深組合非線性定位算法[J]. 賴際舟,于永軍,熊智,劉建業(yè). 控制與決策. 2012(11)
[9]SINS/計程儀/重力無源組合導航系統(tǒng)仿真研究[J]. 祝燕華,蔡體菁,盧楨. 彈箭與制導學報. 2011(04)
[10]月球車的慣性/天文組合導航新方法[J]. 寧曉琳,蔡洪煒,吳偉仁,房建成,張學亮. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2011(08)
博士論文
[1]高精度全天時星敏感器關鍵技術研究[D]. 何家維.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2013
[2]基于星敏感器的船姿測量方法研究[D]. 郭敬明.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2013
[3]機載捷聯(lián)慣性/天文組合導航系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 屈薔.南京航空航天大學 2012
[4]飛行器慣性/地磁/天文組合導航系統(tǒng)研究[D]. 劉睿.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[5]艦船用平臺式慣導系統(tǒng)測控技術研究[D]. 黃衛(wèi)權.哈爾濱工程大學 2006
[6]捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)初始對準方法研究[D]. 李東明.哈爾濱工程大學 2006
碩士論文
[1]基于天文觀測的高空長航無人機組合導航技術研究[D]. 高春雷.南京航空航天大學 2010
[2]慣性/天文組合導航系統(tǒng)半物理仿真研究[D]. 周寶林.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[3]SINS/DVL組合導航技術研究[D]. 李亮.哈爾濱工程大學 2009
[4]水下航行器組合導航系統(tǒng)容錯方法研究[D]. 陳劍峰.西北工業(yè)大學 2007
[5]捷聯(lián)慣導系統(tǒng)誤差分析與算法設計[D]. 邵玉梅.西北工業(yè)大學 2007
[6]用于計程儀標定的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)研究[D]. 劉軍.華中科技大學 2005
[7]多普勒測速技術——信號處理技術研究與實現(xiàn)[D]. 孫星亮.西安電子科技大學 2005
本文編號:3415920
【文章來源】:哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:142 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1慣性導航系統(tǒng)發(fā)展足跡??Figure?1.1?Development?of?inertial?navigation?system??表1.2?Honeywell和Litton公司的激光陀螺產(chǎn)品??
?.?rfWBg?“上hi。??■?W?圍??圖1.1慣性導航系統(tǒng)發(fā)展足跡??Figure?1.1?Development?of?inertial?navigation?system??表1.2?Honeywell和Litton公司的激光陀螺產(chǎn)品??Table?1.2?Laser?gyro?of?Honeywell?and?Litton??標度因數(shù)誤差? ̄零漂穩(wěn)定性 ̄隨機游走I動態(tài)范圍??型號??丨?ppm?/(deg?/?h)?/?(deg?/?/?°5)?/(deg?/?s)??G-1320?30?0.03-0.1?0.003??0.01?800??GG-13Q8?<50?L0?0J?1000??GG-1389?0A?0.00015?0.00004?潛艇用??LG-2727?<10?<0.05?O01?800??LG-8028?<2〇?<0.01?0.008?400??幾種典型的基于光纖陀螺的Ixsea產(chǎn)品的技術性能指標如表1.3136#
與命中精度均引領世界先進水平??近年來,美國Northrop公司研制了星光/慣性導航系統(tǒng)(Stellar-Inertial?Navigation??System)?LN-120G?(如圖1.4),該系統(tǒng)工作在慣性/星光組合模式下航向精度為24”??(RMS)、水平精度為(0.2+0.0025tQ+5)?°?(RMS),定位精度?0.15+0.15tG5nm?(CEP)。??LN-120G已被美國軍方采購30套裝備與空軍RC-135戰(zhàn)略偵察機上。該系統(tǒng)使用ZLG??激光陀螺儀,星敏感器以捷聯(lián)方式安裝此外,美國TREX?Enterprises公司為美國??海軍水面艦艇研發(fā)了獨立于GPS工作的多孔徑星敏感器,主要應用于水面艦艇慣性/星??敏感器組合導航1%_Wj。??8??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于自適應濾波的SINS/DVL組合導航系統(tǒng)[J]. 徐曉蘇,潘永飛,鄒海軍. 華中科技大學學報(自然科學版). 2015(03)
[2]SINS/DVL組合導航系統(tǒng)的標定[J]. 于玖成,何昆鵬,王曉雪. 智能系統(tǒng)學報. 2015(01)
[3]自適應P值映射的慣性/天文角度組合導航算法[J]. 王融,熊智,劉建業(yè),鐘麗娜. 控制理論與應用. 2014(05)
[4]船用星敏感器星點質(zhì)心精確提取方法[J]. 佟帥,李輝,王安國. 應用光學. 2013(06)
[5]大飛機極區(qū)慣性/天文組合導航算法[J]. 周琪,秦永元,嚴恭敏,岳亞洲. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2013(12)
[6]基于加性對偶四元數(shù)的慣性/天文組合導航算法[J]. 錢華明,孫龍,黃蔚,劉璇. 北京航空航天大學學報. 2013(06)
[7]捷聯(lián)慣導基于星體跟蹤器的高精度初始對準算法[J]. 張金亮,秦永元,吳楓. 中國慣性技術學報. 2013(01)
[8]慣性/天文深組合非線性定位算法[J]. 賴際舟,于永軍,熊智,劉建業(yè). 控制與決策. 2012(11)
[9]SINS/計程儀/重力無源組合導航系統(tǒng)仿真研究[J]. 祝燕華,蔡體菁,盧楨. 彈箭與制導學報. 2011(04)
[10]月球車的慣性/天文組合導航新方法[J]. 寧曉琳,蔡洪煒,吳偉仁,房建成,張學亮. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2011(08)
博士論文
[1]高精度全天時星敏感器關鍵技術研究[D]. 何家維.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2013
[2]基于星敏感器的船姿測量方法研究[D]. 郭敬明.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2013
[3]機載捷聯(lián)慣性/天文組合導航系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 屈薔.南京航空航天大學 2012
[4]飛行器慣性/地磁/天文組合導航系統(tǒng)研究[D]. 劉睿.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[5]艦船用平臺式慣導系統(tǒng)測控技術研究[D]. 黃衛(wèi)權.哈爾濱工程大學 2006
[6]捷聯(lián)式慣導系統(tǒng)初始對準方法研究[D]. 李東明.哈爾濱工程大學 2006
碩士論文
[1]基于天文觀測的高空長航無人機組合導航技術研究[D]. 高春雷.南京航空航天大學 2010
[2]慣性/天文組合導航系統(tǒng)半物理仿真研究[D]. 周寶林.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[3]SINS/DVL組合導航技術研究[D]. 李亮.哈爾濱工程大學 2009
[4]水下航行器組合導航系統(tǒng)容錯方法研究[D]. 陳劍峰.西北工業(yè)大學 2007
[5]捷聯(lián)慣導系統(tǒng)誤差分析與算法設計[D]. 邵玉梅.西北工業(yè)大學 2007
[6]用于計程儀標定的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)研究[D]. 劉軍.華中科技大學 2005
[7]多普勒測速技術——信號處理技術研究與實現(xiàn)[D]. 孫星亮.西安電子科技大學 2005
本文編號:3415920
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3415920.html