重力场模型指标体系及评估方案

发布时间：2017-09-13 14:51

  本文关键词：重力场模型指标体系及评估方案

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【摘要】：随着高精度长航时惯性导航系统的发展,惯性元件自身的精度得到了极大的提高,在长航时高精度惯性导航系统中由器件引起的导航误差与重力扰动带来的系统误差大致相当或者更小,如此重力扰动导致的惯导误差已经成为了惯性系统中最主要的误差源之一,需要运用重力场模型进行重力补偿。仅考虑从1966年以来发布的重力场球谐函数模型就达百余种之多。在如此多样化的模型中进行选优去劣,需要进行重力场模型可用性分析及模型评价方法研究。论文全面分析了重力场模型指标影响,建立了重力场模型评价指标体系,提出了模型的评估方法,并完成模型评价的GUI界面设计。文中首先介绍了重力扰动基本概念,研究了重力扰动对高精度惯性导航系统的影响,并分析了几种重力场模型建模方法,着重推算了球谐函数模型的解算方法。在重力场模型评价指标研究中,从计算复杂度、空间复杂度两方面衡量了模型的复杂度要求;提出实时性指标W以及通信时间来判断模型在时间方面是否满足惯导系统要求;从内符合和外符合两方面分析了模型精度指标,从而判断模型的准确程度。在重力场模型指标研究基础上,根据复杂度、实时性和精度建立了四层评价指标体系,并提出基于实测数据和基于基准模型两种评估方法,采用多指标加权模糊评价准则,对各层次的指标因素进行综合评价,完成GUI界面设计。为了验证评价体系及评估方案的正确性,本文选用EGM2008(2190阶)重力场模型及其自身截断模型EGM2008(360阶),针对东北平原区域和青藏高原区域,采用基于基准模型评估方法进行了综合评价,并完成对比分析,从而说明了本文方法的正确性。
【关键词】：重力场模型 重力扰动 垂线偏差 指标体系 评估方法
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN96
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 重力场模型研究进展10-12
• 1.2.1 国外研究进展10-11
• 1.2.2 国内研究进展11-12
• 1.3 论文主要研究内容12-14
• 第二章 重力扰动基本理论14-24
• 2.1 地球重力14-18
• 2.1.1 大地水准面14
• 2.1.2 参考椭球14-15
• 2.1.3 正常重力15-16
• 2.1.4 重力扰动16-18
• 2.2 重力扰动对惯导系统影响分析18-23
• 2.2.1 重力扰动对惯导系统对准的影响18-21
• 2.2.2 重力扰动对惯导系统误差的影响21-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第三章 重力场模型24-30
• 3.1 重力场统计模型24-26
• 3.1.1 高斯马尔可夫模型24-25
• 3.1.2 重力协方差模型25-26
• 3.2 球谐函数模型26-29
• 3.3 本章小结29-30
• 第四章 重力场模型指标体系30-66
• 4.1 复杂度30-36
• 4.1.1 计算复杂度30-33
• 4.1.2 空间复杂度33-36
• 4.2 实时性36-42
• 4.2.1 重力场模型更新周期36-41
• 4.2.2 数据交换时间41-42
• 4.3 精度42-62
• 4.3.1 重力场模型内符合精度42-49
• 4.3.2 重力场模型外符合精度49-62
• 4.4 重力场模型评价指标体系的建立62-64
• 4.5 本章小结64-66
• 第五章 重力场模型评估方法66-80
• 5.1 重力场模型评估方法66-67
• 5.1.1 基于实测数据的评估方法66
• 5.1.2 基于基准模型的评估方法66-67
• 5.2 模糊评价67-74
• 5.2.1 建立有关的的模糊集合68
• 5.2.2 确定隶属度函数68-72
• 5.2.3 判断矩阵72-73
• 5.2.4 分配权重系数73
• 5.2.5 模糊综合评价73-74
• 5.2.6 处理评估结果74
• 5.3 重力场模型评价GUI设计74-75
• 5.4 高阶球谐模型的评估举例75-79
• 5.5 本章小结79-80
• 第六章 总结与展望80-82
• 参考文献82-86
• 发表论文及参加科研情况86-88
• 致谢88-89

【参考文献】

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本文编号：844362