惯性/北斗组合导航系统的鲁棒滤波算法研究
发布时间：2021-06-20 21:06
惯性导航与北斗导航结合起来可构成优势互补的高精度组合导航系统,数据融合技术是组合导航研究领域的重中之重,与我国自主卫星导航技术的推进程度密切相关。本文主要围绕惯性/北斗组合导航系统数据融合技术中的鲁棒滤波技术展开研究,研究内容大致分为:首先对导航子系统的工作原理、误差模型及子系统的各类组合方式等进行介绍,以松组合理论为建模依据,分析组合导航系统的工作原理及数据融合方式,并建立惯性/北斗组合导航系统的数学模型。同时结合鲁棒滤波算法的特点,简化系统的状态变量,降低系统模型阶数;采用高阶逼近的处理方法代替常规的处理方法,从而降低一阶近似处理过程中引入的模型误差,为常规数据融合算法的局限性及存在的弊端提出新的解决思路。然后研究基于惯性/北斗组合导航连续时间系统的鲁棒滤波技术,以高阶简化的数学模型为研究对象,设计满足不同性能指标约束的鲁棒滤波器,使得误差系统渐近稳定,通过线性矩阵不等式技术求解滤波器的可行解,并利用数值仿真方法验证鲁棒滤波算法在含有模型干扰等情况下的优越性,验证鲁棒滤波算法能有效抑制外界噪声干扰,改善系统的可观测性,提高滤波精度。最后在连续时间系统的鲁棒滤波技术的研究基础上,考虑...
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 导航技术的发展概况
1.2.2 组合导航中滤波技术的发展
1.3 本文的主要研究内容与章节安排
第二章 惯性/北斗组合导航系统理论基础
2.1 引言
2.2 导航系统常用坐标系
2.2.1 常用坐标系介绍
2.2.2 坐标系间的转换关系
2.3 惯性导航系统
2.3.1 惯性导航系统基本原理
2.3.2 惯性导航系统分类
2.3.3 捷联惯导系统误差分析
2.4 北斗卫星导航系统
2.4.1 北斗卫星导航系统的基本原理
2.4.2 北斗卫星导航系统误差分析
2.5 惯性/北斗组合导航系统的关键技术
2.5.1 组合导航系统的组合方式
2.5.2 组合导航系统中的鲁棒滤波技术
2.6 本章小结
第三章 惯性/北斗组合导航系统建模
3.1 引言
3.2 惯性/北斗组合导航系统建模
3.3 惯性/北斗组合导航系统模型的简化
3.3.1 模型简化依据
3.3.2 模型简化处理
3.4 本章小结
第四章 惯性/北斗组合导航连续时间系统的鲁棒滤波技术
4.1 引言
4.2 连续时间系统的鲁棒H_2/H_∞滤波技术
4.2.1 问题描述
4.2.2 鲁棒H_2/H_∞滤波器的设计
4.2.3 仿真与分析
4.3 连续时间系统的鲁棒L_2-L_∞滤波技术
4.3.1 问题描述
4.3.2 鲁棒L_2-L_∞无偏滤波器的设计
4.3.3 仿真与分析
4.4 连续时间系统的保性能鲁棒H_∞滤波技术
4.4.1 问题描述
4.4.2 保性能鲁棒H_∞滤波器的设计
4.4.3 仿真与分析
4.5 本章小结
第五章 惯性/北斗组合导航离散时间系统的鲁棒滤波技术
5.1 引言
5.2 系统模型离散化处理
5.3 离散时间系统的鲁棒H_2/H_∞滤波技术
5.3.1 问题描述
5.3.2 鲁棒H_2/H_∞滤波器的设计
5.3.3 仿真研究
5.4 组合导航离散时间系统的鲁棒l_2-l_∞滤波
5.4.1 问题描述
5.4.2 鲁棒l_2-l_∞滤波器的设计
5.4.3 仿真研究
5.5 组合导航离散时间系统的保性能鲁棒l_2-l_∞滤波
5.5.1 问题描述
5.5.2 保性能鲁棒l_2-l_∞滤波器的设计
5.5.3 仿真研究
5.6 本章小结
结论
参考文献
发表文章目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]CDKF算法在四旋翼飞行器组合导航系统中应用[J]. 袁赣南,赵自超,贾鹤鸣,刘利强,戴运桃. 吉林大学学报(信息科学版). 2015(02)
[2]四阶龙格库塔算法在捷联惯性导航中的应用[J]. 王励扬,翟昆朋,何文涛,徐建华. 计算机仿真. 2014(11)
[3]欠驱动水面船舶非线性信息融合航迹跟踪控制[J]. 胡洲,王志胜,甄子洋. 哈尔滨工程大学学报. 2014(07)
[4]组合导航系统滤波器截断误差抑制方法[J]. 王延东,贾宏光. 传感技术学报. 2014(05)
[5]GPS/INS组合系统的多重渐消鲁棒容积卡尔曼滤波[J]. 张秋昭,张书毕,郑南山,王坚. 中国矿业大学学报. 2014(01)
[6]SINS/GPS/CNS组合导航中的鲁棒滤波算法研究[J]. 程娇娇,熊智,郁丰,吴旋,赵慧. 航空计算技术. 2013(06)
[7]H∞滤波在惯导/GPS组合导航应用的比较分析[J]. 魏伟,秦永元,张晓冬,张亚崇. 西安工业大学学报. 2012(11)
[8]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)
[9]新的鲁棒滤波算法及在微机电系统-惯性导航系统/全球定位系统中应用[J]. 石静,缪玲娟,倪茂林. 控制理论与应用. 2012(03)
[10]惯性导航标准现状及标准体系探讨[J]. 徐瑞,朱筱虹,赵金贤. 测绘科学. 2013(01)
博士论文
[1]GNSS/INS深组合导航理论与方法研究[D]. 陈坡.解放军信息工程大学 2013
[2]组合导航中的鲁棒滤波研究[D]. 易大江.国防科学技术大学 2008
硕士论文
[1]车载GPS/BD-DR组合导航系统设计与实现[D]. 郭庆峰.西南交通大学 2013
[2]北斗/INS组合导航信息融合滤波算法研究[D]. 李家森.哈尔滨工程大学 2013
[3]GPS/INS组合导航系统研究及实现[D]. 李倩.上海交通大学 2010
[4]GPS/SINS组合导航系统及其滤波算法研究[D]. 周晶.南京航空航天大学 2009
本文编号：3239931
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 导航技术的发展概况
1.2.2 组合导航中滤波技术的发展
1.3 本文的主要研究内容与章节安排
第二章 惯性/北斗组合导航系统理论基础
2.1 引言
2.2 导航系统常用坐标系
2.2.1 常用坐标系介绍
2.2.2 坐标系间的转换关系
2.3 惯性导航系统
2.3.1 惯性导航系统基本原理
2.3.2 惯性导航系统分类
2.3.3 捷联惯导系统误差分析
2.4 北斗卫星导航系统
2.4.1 北斗卫星导航系统的基本原理
2.4.2 北斗卫星导航系统误差分析
2.5 惯性/北斗组合导航系统的关键技术
2.5.1 组合导航系统的组合方式
2.5.2 组合导航系统中的鲁棒滤波技术
2.6 本章小结
第三章 惯性/北斗组合导航系统建模
3.1 引言
3.2 惯性/北斗组合导航系统建模
3.3 惯性/北斗组合导航系统模型的简化
3.3.1 模型简化依据
3.3.2 模型简化处理
3.4 本章小结
第四章 惯性/北斗组合导航连续时间系统的鲁棒滤波技术
4.1 引言
4.2 连续时间系统的鲁棒H_2/H_∞滤波技术
4.2.1 问题描述
4.2.2 鲁棒H_2/H_∞滤波器的设计
4.2.3 仿真与分析
4.3 连续时间系统的鲁棒L_2-L_∞滤波技术
4.3.1 问题描述
4.3.2 鲁棒L_2-L_∞无偏滤波器的设计
4.3.3 仿真与分析
4.4 连续时间系统的保性能鲁棒H_∞滤波技术
4.4.1 问题描述
4.4.2 保性能鲁棒H_∞滤波器的设计
4.4.3 仿真与分析
4.5 本章小结
第五章 惯性/北斗组合导航离散时间系统的鲁棒滤波技术
5.1 引言
5.2 系统模型离散化处理
5.3 离散时间系统的鲁棒H_2/H_∞滤波技术
5.3.1 问题描述
5.3.2 鲁棒H_2/H_∞滤波器的设计
5.3.3 仿真研究
5.4 组合导航离散时间系统的鲁棒l_2-l_∞滤波
5.4.1 问题描述
5.4.2 鲁棒l_2-l_∞滤波器的设计
5.4.3 仿真研究
5.5 组合导航离散时间系统的保性能鲁棒l_2-l_∞滤波
5.5.1 问题描述
5.5.2 保性能鲁棒l_2-l_∞滤波器的设计
5.5.3 仿真研究
5.6 本章小结
结论
参考文献
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致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]CDKF算法在四旋翼飞行器组合导航系统中应用[J]. 袁赣南,赵自超,贾鹤鸣,刘利强,戴运桃. 吉林大学学报(信息科学版). 2015(02)
[2]四阶龙格库塔算法在捷联惯性导航中的应用[J]. 王励扬,翟昆朋,何文涛,徐建华. 计算机仿真. 2014(11)
[3]欠驱动水面船舶非线性信息融合航迹跟踪控制[J]. 胡洲,王志胜,甄子洋. 哈尔滨工程大学学报. 2014(07)
[4]组合导航系统滤波器截断误差抑制方法[J]. 王延东,贾宏光. 传感技术学报. 2014(05)
[5]GPS/INS组合系统的多重渐消鲁棒容积卡尔曼滤波[J]. 张秋昭,张书毕,郑南山,王坚. 中国矿业大学学报. 2014(01)
[6]SINS/GPS/CNS组合导航中的鲁棒滤波算法研究[J]. 程娇娇,熊智,郁丰,吴旋,赵慧. 航空计算技术. 2013(06)
[7]H∞滤波在惯导/GPS组合导航应用的比较分析[J]. 魏伟,秦永元,张晓冬,张亚崇. 西安工业大学学报. 2012(11)
[8]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)
[9]新的鲁棒滤波算法及在微机电系统-惯性导航系统/全球定位系统中应用[J]. 石静,缪玲娟,倪茂林. 控制理论与应用. 2012(03)
[10]惯性导航标准现状及标准体系探讨[J]. 徐瑞,朱筱虹,赵金贤. 测绘科学. 2013(01)
博士论文
[1]GNSS/INS深组合导航理论与方法研究[D]. 陈坡.解放军信息工程大学 2013
[2]组合导航中的鲁棒滤波研究[D]. 易大江.国防科学技术大学 2008
硕士论文
[1]车载GPS/BD-DR组合导航系统设计与实现[D]. 郭庆峰.西南交通大学 2013
[2]北斗/INS组合导航信息融合滤波算法研究[D]. 李家森.哈尔滨工程大学 2013
[3]GPS/INS组合导航系统研究及实现[D]. 李倩.上海交通大学 2010
[4]GPS/SINS组合导航系统及其滤波算法研究[D]. 周晶.南京航空航天大学 2009
本文编号：3239931
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3239931.html
