民用飞机IRS/GNSS紧组合运动对准及完好性技术研究
发布时间：2020-12-27 19:05
惯性基准系统是民用飞机航空电子系统的重要组成部分,它可以实时提供飞机的姿态、速度、位置等信息,是民机安全飞行的重要保障。随着民用飞机对安全性要求的进一步提高,对惯性基准系统的可靠性也提出了更高要求。产品需要具备的两个功能是:在外部信息的辅助下,系统具备运动对准的能力;系统具有完好性监测能力。本文针对上述两点进行研究,为推进我国民用飞机惯性基准系统国产化提供技术支撑。根据新一代空中交通管理的相关标准和规范,本文首先分析了民机对惯性基准系统提出的需求。针对惯性基准系统在进近阶段无法单独完成导航任务的情况,提出采用紧组合结构进行信息融合提升导航系统适应能力的思路。然后分析了传统惯性基准系统初始对准的原理,指出其在运动状态下无法完成初始对准的原因。最后对接收机自主完好性监测方法进行分析,指出其在双星故障检测中存在的主要问题。针对运动状态下传统惯性基准系统难以完成初始对准的问题,本文提出了一种通过大气数据辅助惯性基准系统获取水平姿态的方法,再通过卫星导航系统获取的飞机速度信息来估算航向角,解决了运动情况初始姿态获取困难的问题。然后针对高纬度地区陀螺无法精确测量地球自转角速度而导致运动对准难度增大...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通用惯性基准系统
民机小型高可靠通用惯性基准系统企业垄断，其主要产品如图 1.1 所示。这通用惯性基准系统。激光陀螺系列产品 (b) Northrop Grum图 1.1 通用惯性基准系统代通用惯性基准系统，如图 1.2 所示。它准性能认证的产品，在民用飞机、直升细参数如表 1.1 所示。
azartes和J.G.Mark于1988年分析并验证了IRS/G领域的发展和应用奠定了基础，在此基础上各个紧组合因其不存在滤波器的级联，相比于松组合得到广泛应用。划通过在老式航空炸弹中增加 SINS/GPS 组件，提基于 Crossbow AHRS400 的紧组合导航系统，在遮 20m[5]。F-22“猛禽”战斗机作为高性能军用飞机的紧组合系统极大的提高了导航精度，在 GNSS 断N-251 嵌入式 GNSS/光纤捷联惯导系统装备于美国精度可以达到 0.8 海里/小时。域的技术研究起步较晚，但发展迅速。房德君通紧组合系统在噪声不确定情况下的滤波精度[6]。图卫星组合导航系统产品，其在通电准备 5 分钟的情度精度达到 0.8 米/秒。经过多年的努力，目前我国入成果转化阶段，部分产品已成功应用于军工项
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进自适应Kalman滤波的SINS/GPS紧组合导航[J]. 房德君. 电光与控制. 2017(10)
[2]GNSS/SINS紧组合导航故障检测与系统重构新方法[J]. 张闯,赵修斌,庞春雷,冯波,许云达. 电光与控制. 2017(02)
[3]惯性辅助的北斗导航故障自适应方法研究[J]. 孔雪博,许建新,熊智,唐攀飞,刘建业. 航空计算技术. 2016(03)
[4]卫星导航RAIM多星故障检测与识别方法研究[J]. 邓志鑫,李隽,刘孟江. 导航定位学报. 2016(01)
[5]基于强跟踪滤波器的SINS大失准角初始对准新方法[J]. 彭卓,张嵘,郭美凤,刘刚,罗寿红. 中国惯性技术学报. 2015(05)
[6]民用飞机惯性基准系统空中对准研究[J]. 张辉. 现代工业经济和信息化. 2015(14)
[7]民用飞机大气数据和惯性基准系统接口定义简介[J]. 张琛. 科技资讯. 2015(19)
[8]GPS接收机自主完好性监测算法可用性分析[J]. 王尔申,杨永明,张芝贤,庞涛. 大连海事大学学报. 2015(01)
[9]性能基导航中飞行技术误差估计研究综述[J]. 赵鸿盛,徐肖豪,李锐,熊智勇,李冬宾. 交通运输工程学报. 2014(05)
[10]北斗星座仿真的单天线姿态确定技术研究[J]. 孟骞,刘建业,曾庆化. 航空计算技术. 2013(05)
博士论文
[1]捷联惯导与组合导航系统高精度初始对准技术研究[D]. 钱伟行.南京航空航天大学 2010
[2]捷联惯导动基座对准新方法及导航误差抑制技术研究[D]. 练军想.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]GNSS自主完好性监测方法研究[D]. 杨磊军.电子科技大学 2014
[2]恶劣条件下GPS的RAIM算法研究[D]. 郭毓博.上海交通大学 2013
[3]基于惯性辅助卫星导航完好性监测研究[D]. 蒋德杰.南京航空航天大学 2012
[4]GNSS完备性监测RAIM算法研究[D]. 孙晓剑.中南大学 2012
[5]机载大气/惯性数据信息融合与评估技术研究[D]. 李睿佳.南京航空航天大学 2010
[6]惯性/卫星紧组合导航系统仿真及关键技术研究[D]. 冀峰.南京航空航天大学 2009
[7]广域差分GPS用户端算法研究[D]. 王爱兵.解放军信息工程大学 2007
本文编号：2942309
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通用惯性基准系统
民机小型高可靠通用惯性基准系统企业垄断，其主要产品如图 1.1 所示。这通用惯性基准系统。激光陀螺系列产品 (b) Northrop Grum图 1.1 通用惯性基准系统代通用惯性基准系统，如图 1.2 所示。它准性能认证的产品，在民用飞机、直升细参数如表 1.1 所示。
azartes和J.G.Mark于1988年分析并验证了IRS/G领域的发展和应用奠定了基础，在此基础上各个紧组合因其不存在滤波器的级联，相比于松组合得到广泛应用。划通过在老式航空炸弹中增加 SINS/GPS 组件，提基于 Crossbow AHRS400 的紧组合导航系统，在遮 20m[5]。F-22“猛禽”战斗机作为高性能军用飞机的紧组合系统极大的提高了导航精度，在 GNSS 断N-251 嵌入式 GNSS/光纤捷联惯导系统装备于美国精度可以达到 0.8 海里/小时。域的技术研究起步较晚，但发展迅速。房德君通紧组合系统在噪声不确定情况下的滤波精度[6]。图卫星组合导航系统产品，其在通电准备 5 分钟的情度精度达到 0.8 米/秒。经过多年的努力，目前我国入成果转化阶段，部分产品已成功应用于军工项
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进自适应Kalman滤波的SINS/GPS紧组合导航[J]. 房德君. 电光与控制. 2017(10)
[2]GNSS/SINS紧组合导航故障检测与系统重构新方法[J]. 张闯,赵修斌,庞春雷,冯波,许云达. 电光与控制. 2017(02)
[3]惯性辅助的北斗导航故障自适应方法研究[J]. 孔雪博,许建新,熊智,唐攀飞,刘建业. 航空计算技术. 2016(03)
[4]卫星导航RAIM多星故障检测与识别方法研究[J]. 邓志鑫,李隽,刘孟江. 导航定位学报. 2016(01)
[5]基于强跟踪滤波器的SINS大失准角初始对准新方法[J]. 彭卓,张嵘,郭美凤,刘刚,罗寿红. 中国惯性技术学报. 2015(05)
[6]民用飞机惯性基准系统空中对准研究[J]. 张辉. 现代工业经济和信息化. 2015(14)
[7]民用飞机大气数据和惯性基准系统接口定义简介[J]. 张琛. 科技资讯. 2015(19)
[8]GPS接收机自主完好性监测算法可用性分析[J]. 王尔申,杨永明,张芝贤,庞涛. 大连海事大学学报. 2015(01)
[9]性能基导航中飞行技术误差估计研究综述[J]. 赵鸿盛,徐肖豪,李锐,熊智勇,李冬宾. 交通运输工程学报. 2014(05)
[10]北斗星座仿真的单天线姿态确定技术研究[J]. 孟骞,刘建业,曾庆化. 航空计算技术. 2013(05)
博士论文
[1]捷联惯导与组合导航系统高精度初始对准技术研究[D]. 钱伟行.南京航空航天大学 2010
[2]捷联惯导动基座对准新方法及导航误差抑制技术研究[D]. 练军想.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]GNSS自主完好性监测方法研究[D]. 杨磊军.电子科技大学 2014
[2]恶劣条件下GPS的RAIM算法研究[D]. 郭毓博.上海交通大学 2013
[3]基于惯性辅助卫星导航完好性监测研究[D]. 蒋德杰.南京航空航天大学 2012
[4]GNSS完备性监测RAIM算法研究[D]. 孙晓剑.中南大学 2012
[5]机载大气/惯性数据信息融合与评估技术研究[D]. 李睿佳.南京航空航天大学 2010
[6]惯性/卫星紧组合导航系统仿真及关键技术研究[D]. 冀峰.南京航空航天大学 2009
[7]广域差分GPS用户端算法研究[D]. 王爱兵.解放军信息工程大学 2007
本文编号：2942309
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