单天线卫星接收系统与微惯性组件的复合测姿方法研究

发布时间：2018-05-17 23:04

  本文选题：姿态测量 + GPS　； 参考：《沈阳理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：姿态测量在制导炮弹、无人机、机器人等方面有着广泛的应用,利用多/单天线卫星接收系统GPS或惯性导航系统INS测量载体姿态信息的方法已相当地成熟。卫星导航系统能全天候、连续的为用户提供精确的导航参数,但其动态响应能力差,信号易受。姿。论文围绕高速旋转的微小型制导炮弹为研究背景,以单天线卫星接收系统与微惯性组件的复合测姿系统为研究对象,研究复合测姿系统中的数据融合问题。本文对卫星接收系统和微惯性组件的测姿原理进行了深入研究,详细推导了传统姿态矩阵的更新算法,完成了对姿态解算的理论分析。针对传统卡尔曼滤波器对系统噪声和量测噪声的抗干扰能力差等问题,本文设计一种智能卡尔曼滤波算法IKF。提出了基于智能卡尔曼滤波的数据融合算法,有效的融合了卫星接收系统与微惯性组件的输出数据,实现对高动态下载体姿态的高精度解算。最后,根据实验室自主开发的导航样机,应用所提出的复合测姿算法,开展多次车载实验研究,验证了所提出的复合测姿算法的有效性。
[Abstract]:Attitude measurement is widely used in guided projectile, UAV, robot and so on. The method of using multi-antenna satellite receiving system (GPS) or inertial navigation system (INS) to measure attitude information of carrier is quite mature. Satellite navigation system can provide users with accurate navigation parameters all the time, but its dynamic response ability is poor, and the signal is easy to receive. Pose. In this paper, the data fusion problem in the composite attitude measurement system of the single antenna satellite receiving system and the micro inertial module is studied based on the research background of the micro guided projectile with high speed rotation. In this paper, the attitude determination principle of satellite receiving system and micro inertial module is studied in depth, the updating algorithm of traditional attitude matrix is deduced in detail, and the theoretical analysis of attitude calculation is completed. Aiming at the problem of poor anti-interference ability of traditional Kalman filter to system noise and measurement noise, an intelligent Kalman filter algorithm IKF is designed in this paper. A data fusion algorithm based on intelligent Kalman filter is proposed, which can effectively fuse the output data of satellite receiving system and micro inertial module, and realize the high precision calculation of the attitude of high dynamic downloading object. Finally, according to the navigation prototype developed independently in the laboratory, using the proposed composite attitude determination algorithm, many vehicle experiments are carried out to verify the effectiveness of the proposed composite attitude determination algorithm.
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN96

【参考文献】

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本文编号：1903258