INS/GPS松组合导航关键技术分析与实验验证
发布时间：2020-12-20 12:27
惯性导航系统与卫星导航系统进行组合是当前应用最为广泛的组合导航,其优势非常明显。由于自身优缺点,惯性导航系统与GPS的组合就很好地解决了这些问题,经过适当滤波模型处理,从而能够达到优势互补的目的,大大地提高了定位精度。本文研究的是INS/GPS松组合导航系统。从理论和实践两个方面,针对松组合滤波模型建立方法开展了一系列的研究工作同时建立了相应的误差模型及松组合导航系统的状态和观测模型。在此基础上进行了反复试验和对比分析,利用车载组合导航系统采集了静态环境、动态环境下的数据,经过内业处理并截取某时间段的运行情况进行了对比分析。经过多次的实验验证,结果表明INS/GPS经过组合之后在一定程度上有效提高了精度,对导航定位具有实际的工程应用价值。
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＳｉＮＡＶ型组合导航系统??＾
??图１．１?ＳｉＮＡＶ型组合导航系统??Ｆｉｇｕｒｅ．?１．１?ＳｉＮＡＶ?Ｉｎｔｅｇｉ＾ａ化ｄ?Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ?Ｓｙｓ化ｍ??国内基于ＭＥＭＳ的惯性导航系统的研究开展时间较晚，并且在电路器件设计和元器件??制造工艺也与国际先进水平有一定差距，因此生产的ＭＥＭＳ?ＩＭＵ元器件不能达到高精度??标准，使我国ＭＥＭＳ惯性系统研究发展仍与美国、俄罗斯等国家有一定差距。随着ＭＥＭＳ??惯性系统优势的不断显现，国家已经高度重视ＭＥＭＳ技术，近些年我国在ＭＥＭＳ惯性系??统的发展十分迅速，正在逐渐缩小与发达国家之间的差距［５８］。??．ｊｊＬ??图１．２?ＮＡ４４０Ｖ型组合导航系统??Ｆｉｇ．１．２?ＮＡＶ４４０?Ｉｎ化ｇｒａ化ｄ?Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ?Ｓｙｓｔｅｍ??组合导航系统利用卡尔曼滤波技术对观测数据进行有效融合，数据整合通过多个传感??器实现，导航信息由系统自动提取使用。常用的数据信息融合算法包括：卡尔曼滤波器、??贝叶斯估计、加权融合、神经网络Ｗ及专家系统法等。学者和科研机构经过不断地研究
ｋａｌｍａｎ、ｋａｌｍａｎ验证组合导航方案的可行性和可靠性，分别展开了静态和动态组合导航实验。使ＭＴｉ－ｇ导航系统，内置ＧＰＳ。其中ＭＴｉ－ｇ组合系统如图４．１，测试车如图４．２，?Ｍ参数如表４．１所示：??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于陀螺全站仪的三轴惯性测试转台寻北方案及实验[J]. 孙伟,初婧,李瑞豹. 仪器仪表学报. 2014(07)
[2]固定区域平滑技术在UAV传递对准精度评估中的应用研究[J]. 孙伟,徐爱功,车莉娜. 仪器仪表学报. 2012(10)
[3]不同动态条件下组合导航系统的时间同步[J]. 张涛,徐晓苏,刘晓东,田爽,刘毅. 中国惯性技术学报. 2012(03)
[4]MEMS陀螺随机误差的建模与分析[J]. 王新龙,李娜. 北京航空航天大学学报. 2012(02)
[5]基于惯导解算的舰船升沉测量技术[J]. 孙伟,孙枫. 仪器仪表学报. 2012(01)
[6]复杂环境下INS辅助GPS跟踪环路研究[J]. 赵琳,赵洪斌,闫超. 传感器与微系统. 2011(10)
[7]INS辅助的GPS接收机快速捕获技术研究[J]. 袁俊刚,范胜林,刘建业. 弹箭与制导学报. 2011(01)
[8]组合导航系统非线性滤波算法综述[J]. 赵琳,王小旭,丁继成,曹伟. 中国惯性技术学报. 2009(01)
[9]紧耦合GPS/INS组合特性及其关键技术[J]. 周坤芳,吴晞,孔键. 中国惯性技术学报. 2009(01)
[10]基于联邦滤波结构的INS/GPS组合导航系统数据融合研究[J]. 张成华,庞洪. 航空计算技术. 2009(01)
博士论文
[1]高量程MEMS加速度计封装研究[D]. 蒋玉齐.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2004
[2]差分GPS/INS组合定位定姿及其在MMS中的应用[D]. 孙红星.武汉大学 2004
硕士论文
[1]基于MEMS-IMU的捷联式惯性导航系统技术与实现研究[D]. 姜朋.哈尔滨工程大学 2012
[2]GPS/INS组合导航算法研究与实现[D]. 刘帅.解放军信息工程大学 2012
[3]高动态GPS/INS组合导航系统研究[D]. 王朋辉.南京航空航天大学 2010
[4]GPS/INS组合导航系统研究及实现[D]. 李倩.上海交通大学 2010
[5]基于GPS的姿态测量系统研究[D]. 周三奇.北京交通大学 2009
[6]SINS/GPS/EC组合导航系统设计与实验研究[D]. 夏全喜.哈尔滨工程大学 2009
[7]双天线GPS/INS组合导航系统研究[D]. 李雪涛.南京航空航天大学 2008
[8]INS/GPS组合导航系统滤波器设计[D]. 张雨楠.哈尔滨工程大学 2007
[9]GPS/SINS组合导航系统滤波算法研究[D]. 赵俊梅.中北大学 2006
本文编号：2927864
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＳｉＮＡＶ型组合导航系统??＾
??图１．１?ＳｉＮＡＶ型组合导航系统??Ｆｉｇｕｒｅ．?１．１?ＳｉＮＡＶ?Ｉｎｔｅｇｉ＾ａ化ｄ?Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ?Ｓｙｓ化ｍ??国内基于ＭＥＭＳ的惯性导航系统的研究开展时间较晚，并且在电路器件设计和元器件??制造工艺也与国际先进水平有一定差距，因此生产的ＭＥＭＳ?ＩＭＵ元器件不能达到高精度??标准，使我国ＭＥＭＳ惯性系统研究发展仍与美国、俄罗斯等国家有一定差距。随着ＭＥＭＳ??惯性系统优势的不断显现，国家已经高度重视ＭＥＭＳ技术，近些年我国在ＭＥＭＳ惯性系??统的发展十分迅速，正在逐渐缩小与发达国家之间的差距［５８］。??．ｊｊＬ??图１．２?ＮＡ４４０Ｖ型组合导航系统??Ｆｉｇ．１．２?ＮＡＶ４４０?Ｉｎ化ｇｒａ化ｄ?Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ?Ｓｙｓｔｅｍ??组合导航系统利用卡尔曼滤波技术对观测数据进行有效融合，数据整合通过多个传感??器实现，导航信息由系统自动提取使用。常用的数据信息融合算法包括：卡尔曼滤波器、??贝叶斯估计、加权融合、神经网络Ｗ及专家系统法等。学者和科研机构经过不断地研究
ｋａｌｍａｎ、ｋａｌｍａｎ验证组合导航方案的可行性和可靠性，分别展开了静态和动态组合导航实验。使ＭＴｉ－ｇ导航系统，内置ＧＰＳ。其中ＭＴｉ－ｇ组合系统如图４．１，测试车如图４．２，?Ｍ参数如表４．１所示：??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于陀螺全站仪的三轴惯性测试转台寻北方案及实验[J]. 孙伟,初婧,李瑞豹. 仪器仪表学报. 2014(07)
[2]固定区域平滑技术在UAV传递对准精度评估中的应用研究[J]. 孙伟,徐爱功,车莉娜. 仪器仪表学报. 2012(10)
[3]不同动态条件下组合导航系统的时间同步[J]. 张涛,徐晓苏,刘晓东,田爽,刘毅. 中国惯性技术学报. 2012(03)
[4]MEMS陀螺随机误差的建模与分析[J]. 王新龙,李娜. 北京航空航天大学学报. 2012(02)
[5]基于惯导解算的舰船升沉测量技术[J]. 孙伟,孙枫. 仪器仪表学报. 2012(01)
[6]复杂环境下INS辅助GPS跟踪环路研究[J]. 赵琳,赵洪斌,闫超. 传感器与微系统. 2011(10)
[7]INS辅助的GPS接收机快速捕获技术研究[J]. 袁俊刚,范胜林,刘建业. 弹箭与制导学报. 2011(01)
[8]组合导航系统非线性滤波算法综述[J]. 赵琳,王小旭,丁继成,曹伟. 中国惯性技术学报. 2009(01)
[9]紧耦合GPS/INS组合特性及其关键技术[J]. 周坤芳,吴晞,孔键. 中国惯性技术学报. 2009(01)
[10]基于联邦滤波结构的INS/GPS组合导航系统数据融合研究[J]. 张成华,庞洪. 航空计算技术. 2009(01)
博士论文
[1]高量程MEMS加速度计封装研究[D]. 蒋玉齐.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2004
[2]差分GPS/INS组合定位定姿及其在MMS中的应用[D]. 孙红星.武汉大学 2004
硕士论文
[1]基于MEMS-IMU的捷联式惯性导航系统技术与实现研究[D]. 姜朋.哈尔滨工程大学 2012
[2]GPS/INS组合导航算法研究与实现[D]. 刘帅.解放军信息工程大学 2012
[3]高动态GPS/INS组合导航系统研究[D]. 王朋辉.南京航空航天大学 2010
[4]GPS/INS组合导航系统研究及实现[D]. 李倩.上海交通大学 2010
[5]基于GPS的姿态测量系统研究[D]. 周三奇.北京交通大学 2009
[6]SINS/GPS/EC组合导航系统设计与实验研究[D]. 夏全喜.哈尔滨工程大学 2009
[7]双天线GPS/INS组合导航系统研究[D]. 李雪涛.南京航空航天大学 2008
[8]INS/GPS组合导航系统滤波器设计[D]. 张雨楠.哈尔滨工程大学 2007
[9]GPS/SINS组合导航系统滤波算法研究[D]. 赵俊梅.中北大学 2006
本文编号：2927864
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