INS/GNSS深组合导航系统的非线性研究
发布时间：2020-12-13 04:37
INS/GNSS深组合导航系统因其高精度、高可靠性等优点,成为未来最具应用前景的组合导航方式之一。本论文以INS/GNSS深组合导航系统的非线性特性研究为切入点,重点讨论了导航系统中最基本的两个问题:1)组合导航系统的非线性及稳定性;2)组合导航系统状态估计所涉及的非线性滤波算法。本论文前半部分简要介绍了GNSS和INS独立工作的优缺点,指出INS/GNSS组合导航的优越性。在此基础上,进一步分析了深组合导航系统的工作原理,以及深组合相对于其它耦合方式的优势,并着重分析深组合导航系统所涉及的非线性及稳定性等问题。具体工作如下:1.INS/GNSS深组合导航系统的非线性主要由惯性导航系统所致,而惯性导航系统本质上描述的是一个非线性动力系统的刚体运动问题。因此,本文首先对此类非线性系统的运动稳定性进行分析,给出其满足Lyapunov稳定性的条件,并进一步模拟了惯导核心部件——陀螺仪由稳定周期态通往混沌态的演进途径;2.与传统的松耦合、紧耦合接收机相比,INS/GNSS深组合接收机的最大区别在于跟踪环路的改变。因此,本文对深组合接收机跟踪环路的非线性特性进行了深入分析,给出了锁相环路最优带宽...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 国内外研究历史与现状
1.2.1 组合导航技术的研究历史和现状
1.2.2 非线性科学的研究历史和现状
1.3 本文的主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 INS的非线性特性分析
2.1 INS与GNSS导航系统
2.2 INS的非线性特性分析
2.2.1 陀螺仪的非线性模型
2.2.2 陀螺仪的运动稳定性分析
2.3 陀螺仪动力系统通往混沌的途径
2.4 本章小结
第三章 INS/GNSS深组合导航系统跟踪环路的非线性特性分析
3.1 INS/GNSS组合导航系统的耦合方式
3.2 标量与矢量跟踪
3.2.1 标量跟踪接收机
3.2.2 矢量跟踪接收机
3.3 跟踪环路的最优带宽设计与稳定性分析
3.3.1 最优噪声带宽设计
3.3.2 跟踪环路的稳定性分析
3.3.2.1 Bode图稳定性判据
3.3.2.2 Nichols图稳定性判据
3.3.2.3 根轨迹图稳定性判据
3.4 数值算例与分析
3.5 本章小结
第四章 组合导航中的非线性滤波技术
4.1 常见非线性滤波算法
4.2 容积卡尔曼滤波
4.2.1 贝叶斯滤波
4.2.2 容积卡尔曼滤波
4.3 广义容积卡尔曼滤波器族
4.3.1 群、轨迹、不变量与完全对称性
4.3.2 广义容积卡尔曼滤波器族的推导
4.4 嵌入式容积卡尔曼滤波
4.4.1 容积卡尔曼滤波器的不足
4.4.2 嵌入式容积卡尔曼滤波器的推导
4.4.2.1 嵌入式容积准则
4.4.2.2 三阶嵌入式容积卡尔曼滤波器的推导
4.5 均方根嵌入式容积卡尔曼滤波
4.6 逼近误差分析
4.7 数值算例与分析
4.7.1 角测量跟踪模型
4.7.2 空间目标跟踪
4.7.3 组合导航滤波
4.8 本章小结
第五章 高阶容积卡尔曼滤波器
5.1 引言
5.2 五阶容积卡尔曼滤波器（类型I）
5.2.1 容积卡尔曼滤波器的统一框架
5.2.2 五阶容积卡尔曼滤波器（类型I）的推导
5.3 五阶容积卡尔曼滤波器（类型II）
5.4 高阶容积卡尔曼滤波器
5.5 逼近误差分析
5.6 数值算例与分析
5.6.1 角测量跟踪模型
5.6.2 空间目标跟踪
5.6.3 组合导航滤波
5.7 本章小结
第六章 非线性信息滤波器
6.1 引言
6.2 扩展信息滤波
6.3 嵌入式信息滤波器
6.4 高阶信息滤波器
6.5 多传感器信息融合方式
6.6 数值算例与分析
6.6.1 空间目标跟踪
6.6.2 寻的导弹制导与跟踪
6.7 本章小结
第七章 全文总结与展望
7.1 全文总结
7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
本文编号：2913908
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 国内外研究历史与现状
1.2.1 组合导航技术的研究历史和现状
1.2.2 非线性科学的研究历史和现状
1.3 本文的主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 INS的非线性特性分析
2.1 INS与GNSS导航系统
2.2 INS的非线性特性分析
2.2.1 陀螺仪的非线性模型
2.2.2 陀螺仪的运动稳定性分析
2.3 陀螺仪动力系统通往混沌的途径
2.4 本章小结
第三章 INS/GNSS深组合导航系统跟踪环路的非线性特性分析
3.1 INS/GNSS组合导航系统的耦合方式
3.2 标量与矢量跟踪
3.2.1 标量跟踪接收机
3.2.2 矢量跟踪接收机
3.3 跟踪环路的最优带宽设计与稳定性分析
3.3.1 最优噪声带宽设计
3.3.2 跟踪环路的稳定性分析
3.3.2.1 Bode图稳定性判据
3.3.2.2 Nichols图稳定性判据
3.3.2.3 根轨迹图稳定性判据
3.4 数值算例与分析
3.5 本章小结
第四章 组合导航中的非线性滤波技术
4.1 常见非线性滤波算法
4.2 容积卡尔曼滤波
4.2.1 贝叶斯滤波
4.2.2 容积卡尔曼滤波
4.3 广义容积卡尔曼滤波器族
4.3.1 群、轨迹、不变量与完全对称性
4.3.2 广义容积卡尔曼滤波器族的推导
4.4 嵌入式容积卡尔曼滤波
4.4.1 容积卡尔曼滤波器的不足
4.4.2 嵌入式容积卡尔曼滤波器的推导
4.4.2.1 嵌入式容积准则
4.4.2.2 三阶嵌入式容积卡尔曼滤波器的推导
4.5 均方根嵌入式容积卡尔曼滤波
4.6 逼近误差分析
4.7 数值算例与分析
4.7.1 角测量跟踪模型
4.7.2 空间目标跟踪
4.7.3 组合导航滤波
4.8 本章小结
第五章 高阶容积卡尔曼滤波器
5.1 引言
5.2 五阶容积卡尔曼滤波器（类型I）
5.2.1 容积卡尔曼滤波器的统一框架
5.2.2 五阶容积卡尔曼滤波器（类型I）的推导
5.3 五阶容积卡尔曼滤波器（类型II）
5.4 高阶容积卡尔曼滤波器
5.5 逼近误差分析
5.6 数值算例与分析
5.6.1 角测量跟踪模型
5.6.2 空间目标跟踪
5.6.3 组合导航滤波
5.7 本章小结
第六章 非线性信息滤波器
6.1 引言
6.2 扩展信息滤波
6.3 嵌入式信息滤波器
6.4 高阶信息滤波器
6.5 多传感器信息融合方式
6.6 数值算例与分析
6.6.1 空间目标跟踪
6.6.2 寻的导弹制导与跟踪
6.7 本章小结
第七章 全文总结与展望
7.1 全文总结
7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
本文编号：2913908
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/2913908.html
