高动态环境下MSINS/GNSS组合导航系统研究
发布时间：2021-07-03 07:35
目前随着常规弹箭制导化的背景需求及MEMS’惯性器件的发展,组合导航系统在军事应用领域前景广阔。本文研究了MSINS/GNSS松耦合导航系统相关理论、模型以及算法,内容涵盖了MIMU, GNSS误差分析,捷联惯性导航系统解算算法,卡尔曼滤波技术以及提高系统容错能力的方法。具体研究成果如下：（1）对MEMS惯性测量单元进行了误差分析,确定了MIMU的确定性误差标定方法,建立了误差参数求解方程。利用时序分析法Allan方差进行随机误差建模和分析,推导了随机误差项的微分方程求解公式。同时分析了卫星导航接收机原理及其误差特性。（2）基于捷联惯性导航系统,建立导航解算数学平台,分析了捷联惯性导航数字递推方式和系统误差模型,确立了系统计算周期划分,建立了高精度的姿态更新方法以及改进的位置解算算法。（3）针对MSINS/GNSS松组合模式建立了标准卡尔曼滤波和联邦卡尔曼滤波算法。通过标准卡尔曼滤波仿真分析,结果表明卡尔曼滤波技术能够有效地提高导航精度。提出了针对MIMU及GPS接收机输出数据检测的系统状态判别准则,建立了导航策略匹配机制,剔除粗大、无效误差数据,提高了量测数据可靠性和导航数据输出稳定...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美军弹道增程弹药测试示意图
1. 2.霍尼韦尔公司HG1930惯性测量单元 图1. 3.BAE公司SiIMU02惯性测量单元我国军用惯性导航系统历经浮沉平台，烧性平台，光学捷联惯导到微机电惯术。微惯性技术发展相对落后，伴随无人飞行器技术，精确制导武器以及智药智能化改进等相关工作的开始，弹载高机动等组合导航类产品目前具有广，各相关单位分别幵展相关研究试验工作，也取得了一定进展。在应用层面上位置，速度的松组合导航系统模型成功应用于陆用导航系统和某些型号的地在我国某型号的导弹上,采用INS/GPS组合导航模式,其落地精度由300m提[37]。以MEMS捷联惯性导航系统和全球卫星导航定位系统组合的弹载组合导目前大部分处于研制阶段，具有巨大发展潜力。MSINS-GNSS组合导航产品工作在高冲击，高动态恶劣工作环境，需具备高，经过特殊加固方式MEMS-IMU,抗过载能力强，成本较低，在常规弹药中本文主要以MEMS-IMU(MIMU；)为研究对象。
1. 2.霍尼韦尔公司HG1930惯性测量单元 图1. 3.BAE公司SiIMU02惯性测量单元我国军用惯性导航系统历经浮沉平台，烧性平台，光学捷联惯导到微机电惯术。微惯性技术发展相对落后，伴随无人飞行器技术，精确制导武器以及智药智能化改进等相关工作的开始，弹载高机动等组合导航类产品目前具有广，各相关单位分别幵展相关研究试验工作，也取得了一定进展。在应用层面上位置，速度的松组合导航系统模型成功应用于陆用导航系统和某些型号的地在我国某型号的导弹上,采用INS/GPS组合导航模式,其落地精度由300m提[37]。以MEMS捷联惯性导航系统和全球卫星导航定位系统组合的弹载组合导目前大部分处于研制阶段，具有巨大发展潜力。MSINS-GNSS组合导航产品工作在高冲击，高动态恶劣工作环境，需具备高，经过特殊加固方式MEMS-IMU,抗过载能力强，成本较低，在常规弹药中本文主要以MEMS-IMU(MIMU；)为研究对象。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高动态环境下GPS接收机误差分布[J]. 鲜勇,崔萍,杨其,闫建峥. 四川兵工学报. 2009(05)
[2]GPS观测值误差分布的研究[J]. 蓝悦明,贾媛. 测绘通报. 2008(04)
[3]改进的Sage-Husa自适应滤波及其应用[J]. 鲁平,赵龙,陈哲. 系统仿真学报. 2007(15)
[4]一种基于极大似然准则的自适应卡尔曼滤波算法[J]. 岳晓奎,袁建平. 西北工业大学学报. 2005(04)
[5]联邦滤波信息分配新方法[J]. 刘瑞华,刘建业. 中国惯性技术学报. 2001(02)
[6]GPS/INS组合导航系统自适应滤波算法与仿真研究[J]. 黄晓瑞,崔平远,崔祜涛. 飞行力学. 2001(02)
[7]H∞滤波在GPS/INS组合导航系统中的应用研究[J]. 段志勇,袁信. 南京航空航天大学学报. 2000(02)
[8]自适应滤波方法研究[J]. 张常云. 航空学报. 1998(S1)
[9]Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法在SINS初始对准中的应用研究[J]. 吕伟,王艳东. 战术导弹控制技术. 2005 (03)
博士论文
[1]非线性滤波算法及在神经网络与金融市场建模中的应用[D]. 席燕辉.中南大学 2013
[2]水下航行器导航及数据融合技术研究[D]. 杨峻巍.哈尔滨工程大学 2012
[3]精确制导炸弹低成本惯导/卫星组合导航方法研究[D]. 陈帅.南京理工大学 2008
[4]非线性滤波及其在导航系统中的应用[D]. 聂琦.哈尔滨工程大学 2008
[5]MSINS/GPS组合导航系统及其数据融合技术研究[D]. 马云峰.东南大学 2006
[6]巡航导弹制导系统关键技术研究[D]. 常青.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]卫星导航信号捕获算法的研究和实现[D]. 曹硕.中北大学 2014
[2]弹载SINS/GNSS组合导航系统研究[D]. 雷浩然.南京理工大学 2014
[3]SINS/GPS组合式捷联光纤陀螺罗经的校准[D]. 李武涛.哈尔滨工程大学 2013
[4]GPS/INS组合导航数据融合算法研究[D]. 胡世明.电子科技大学 2012
[5]基于SINS/BDS/CNS的高超声速飞行器组合导航研究[D]. 周邦大.国防科学技术大学 2010
[6]高动态环境下MIMU/地磁组合姿测技术研究[D]. 贺飞.中北大学 2010
[7]神经网络与非线性滤波在景象匹配辅助导航中的应用研究[D]. 郭俊.南京航空航天大学 2009
[8]SINS/GPS/GM组合导航系统研究[D]. 李洪波.哈尔滨工业大学 2007
[9]组合导航系统及其滤波算法研究[D]. 姚文国.西安电子科技大学 2007
[10]GPS/INS/TAN组合导航系统应用研究[D]. 杨晓亚.西北工业大学 2006
本文编号：3262165
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美军弹道增程弹药测试示意图
1. 2.霍尼韦尔公司HG1930惯性测量单元 图1. 3.BAE公司SiIMU02惯性测量单元我国军用惯性导航系统历经浮沉平台，烧性平台，光学捷联惯导到微机电惯术。微惯性技术发展相对落后，伴随无人飞行器技术，精确制导武器以及智药智能化改进等相关工作的开始，弹载高机动等组合导航类产品目前具有广，各相关单位分别幵展相关研究试验工作，也取得了一定进展。在应用层面上位置，速度的松组合导航系统模型成功应用于陆用导航系统和某些型号的地在我国某型号的导弹上,采用INS/GPS组合导航模式,其落地精度由300m提[37]。以MEMS捷联惯性导航系统和全球卫星导航定位系统组合的弹载组合导目前大部分处于研制阶段，具有巨大发展潜力。MSINS-GNSS组合导航产品工作在高冲击，高动态恶劣工作环境，需具备高，经过特殊加固方式MEMS-IMU,抗过载能力强，成本较低，在常规弹药中本文主要以MEMS-IMU(MIMU；)为研究对象。
1. 2.霍尼韦尔公司HG1930惯性测量单元 图1. 3.BAE公司SiIMU02惯性测量单元我国军用惯性导航系统历经浮沉平台，烧性平台，光学捷联惯导到微机电惯术。微惯性技术发展相对落后，伴随无人飞行器技术，精确制导武器以及智药智能化改进等相关工作的开始，弹载高机动等组合导航类产品目前具有广，各相关单位分别幵展相关研究试验工作，也取得了一定进展。在应用层面上位置，速度的松组合导航系统模型成功应用于陆用导航系统和某些型号的地在我国某型号的导弹上,采用INS/GPS组合导航模式,其落地精度由300m提[37]。以MEMS捷联惯性导航系统和全球卫星导航定位系统组合的弹载组合导目前大部分处于研制阶段，具有巨大发展潜力。MSINS-GNSS组合导航产品工作在高冲击，高动态恶劣工作环境，需具备高，经过特殊加固方式MEMS-IMU,抗过载能力强，成本较低，在常规弹药中本文主要以MEMS-IMU(MIMU；)为研究对象。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高动态环境下GPS接收机误差分布[J]. 鲜勇,崔萍,杨其,闫建峥. 四川兵工学报. 2009(05)
[2]GPS观测值误差分布的研究[J]. 蓝悦明,贾媛. 测绘通报. 2008(04)
[3]改进的Sage-Husa自适应滤波及其应用[J]. 鲁平,赵龙,陈哲. 系统仿真学报. 2007(15)
[4]一种基于极大似然准则的自适应卡尔曼滤波算法[J]. 岳晓奎,袁建平. 西北工业大学学报. 2005(04)
[5]联邦滤波信息分配新方法[J]. 刘瑞华,刘建业. 中国惯性技术学报. 2001(02)
[6]GPS/INS组合导航系统自适应滤波算法与仿真研究[J]. 黄晓瑞,崔平远,崔祜涛. 飞行力学. 2001(02)
[7]H∞滤波在GPS/INS组合导航系统中的应用研究[J]. 段志勇,袁信. 南京航空航天大学学报. 2000(02)
[8]自适应滤波方法研究[J]. 张常云. 航空学报. 1998(S1)
[9]Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法在SINS初始对准中的应用研究[J]. 吕伟,王艳东. 战术导弹控制技术. 2005 (03)
博士论文
[1]非线性滤波算法及在神经网络与金融市场建模中的应用[D]. 席燕辉.中南大学 2013
[2]水下航行器导航及数据融合技术研究[D]. 杨峻巍.哈尔滨工程大学 2012
[3]精确制导炸弹低成本惯导/卫星组合导航方法研究[D]. 陈帅.南京理工大学 2008
[4]非线性滤波及其在导航系统中的应用[D]. 聂琦.哈尔滨工程大学 2008
[5]MSINS/GPS组合导航系统及其数据融合技术研究[D]. 马云峰.东南大学 2006
[6]巡航导弹制导系统关键技术研究[D]. 常青.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]卫星导航信号捕获算法的研究和实现[D]. 曹硕.中北大学 2014
[2]弹载SINS/GNSS组合导航系统研究[D]. 雷浩然.南京理工大学 2014
[3]SINS/GPS组合式捷联光纤陀螺罗经的校准[D]. 李武涛.哈尔滨工程大学 2013
[4]GPS/INS组合导航数据融合算法研究[D]. 胡世明.电子科技大学 2012
[5]基于SINS/BDS/CNS的高超声速飞行器组合导航研究[D]. 周邦大.国防科学技术大学 2010
[6]高动态环境下MIMU/地磁组合姿测技术研究[D]. 贺飞.中北大学 2010
[7]神经网络与非线性滤波在景象匹配辅助导航中的应用研究[D]. 郭俊.南京航空航天大学 2009
[8]SINS/GPS/GM组合导航系统研究[D]. 李洪波.哈尔滨工业大学 2007
[9]组合导航系统及其滤波算法研究[D]. 姚文国.西安电子科技大学 2007
[10]GPS/INS/TAN组合导航系统应用研究[D]. 杨晓亚.西北工业大学 2006
本文编号：3262165
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