BDS/INS组合导航系统完好性监视性能测试评估平台仿真

发布时间：2021-01-07 11:41

　　随着北斗导航系统（BDS）的建立及完善,北斗系统必然会在民航领域中得到发展和应用,越来越多的研究关注于北斗的适航性。组合导航系统是民航飞机的重要导航系统,所以研究BDS/惯性导航系统（INS）组合系统的适航性也具有重要的实用价值。完好性是与民航安全相关的重要性能指标,用于在故障或性能降低的情况下提供及时的告警。现阶段对组合导航系统性能的评估主要集中在精度信息评估方面,同时完好性方面缺乏理想的实验评估环境。针对这些问题,本文重点研究BDS/INS组合导航系统完好性监视性能测试评估平台的开发。论文首先分析了组合导航系统的架构及其可能存在的故障模型,然后重点研究了现有的松、紧组合导航系统的完好性监视算法。并针对现有松组合系统完好性监视算法的不足,提出了一种适用于松组合系统的、有效的完好性监测算法以提高组合导航系统的完好性监视和告警能力。最后,根据技术标准说明（TSO）-C129A和DO-208标准的要求搭建了完好性监视测试评估平台,可实现对BDS/INS组合导航系统安好性监视性能的测试评估。本平台采用C#和Python混合编程,实现了组合导航系统评估过程中的数据模拟、完好性监视性能评估等功能... 

【文章来源】：中国民航大学天津市

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 主要工作和论文结构
第二章 BDS/INS组合导航系统
    2.1 卡尔曼滤波技术
        2.1.1 传统卡尔曼滤波
        2.1.2 扩展卡尔曼滤波
    2.2 BDS/INS组合方式
        2.2.1 松组合
        2.2.2 紧组合
        2.2.3 深组合
    2.3 BDS/INS组合系统误差
        2.3.1 BDS系统误差分析
        2.3.2 INS系统误差分析
        2.3.3 BDS/INS组合系统故障分类
    2.4 BDS/INS松组合方式滤波模型
        2.4.1 系统的状态方程
        2.4.2 系统量测方程
    2.5 BDS/INS紧组合方式滤波模型
        2.5.1 系统的状态方程
        2.5.2 系统的量测方程
    2.6 本章小结
第三章 BDS/INS组合导航系统完好性监视算法
    3.1 完好性相关概念
    3.2 常用的BDS/INS组合系统完好性监视算法
    3.3 基于多BDS/INS松组合导航系统的完好性监视算法
        3.3.1 基于卡尔曼滤波的多套BDS/INS松组合系统模型
        3.3.2 基于多套BDS/INS松组合系统的故障检测、识别与隔离
        3.3.3 基于多套BDS/INS松组合系统的完好性保证
        3.3.4 仿真结果与分析
    3.4 基于多解分离的BDS/INS紧组合完好性监视算法
        3.4.1 基于多级分离的扩展卡尔曼滤波结构
        3.4.2 基于多解分离的完好性监视
        3.4.3 基于多级分离的完好性保证
        3.4.4 仿真结果与分析
    3.5 本章小结
第四章 BDS/INS组合导航完好性性能测试评估平台仿真
    4.1 机载设备完好性测试标准
    4.2 测试评估平台系统设计方案
        4.2.1 系统结构设计方案
        4.2.2 评估报告生成
    4.3 测试评估平台的实现
        4.3.1 测试评估平台架构
        4.3.2 测试数据储存
        4.3.3 数据传输
    4.4 测试验证
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间所发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STK模型的伪距/伪距率组合导航算法研究[J]. 马松,李堃,刘耀阳,李顺利.  飞机设计. 2015(06)
[2]北斗卫星导航系统完好性性能测试方法与分析[J]. 宋美娟,唐荣龙.  北京测绘. 2015(01)
[3]北斗卫星导航系统完好性参数研究[J]. 崔瑞云,倪育德,王琳琳,刘逸.  现代导航. 2015(01)
[4]GNSS组合系统用户完好性监测保护门限算法研究[J]. 杨林,吴德伟,卢虎,毛虎.  电光与控制. 2014(10)
[5]PBN概念下的GNSS/SINS组合导航完好性算法[J]. 李晓东,赵修斌,庞春雷,何智钦.  电光与控制. 2013(01)
[6]基于多解分离的GNSS/Inertial组合系统完好性监测[J]. 刘海颖,岳亚洲,杨毅钧,蒋德杰.  中国惯性技术学报. 2012(01)
[7]GPS RAIM定位误差保护限值算法分析[J]. 杨传森,徐肖豪,刘瑞华,赵鸿盛.  安徽大学学报(自然科学版). 2011(03)
[8]一种惯性辅助卫星导航系统及其完好性检测方法[J]. 刘海颖,冯成涛,王惠南.  宇航学报. 2011(04)
[9]EKF与UKF在紧耦合组合导航系统中的应用[J]. 赵思浩,陆明泉,冯振明.  系统工程与电子技术. 2009(10)
[10]三种导航卫星故障识别方法的等价性研究[J]. 王永超,黄智刚,孙国良.  遥测遥控. 2006(01)

博士论文
[1]北斗卫星导航系统性能评估理论与试验验证[D]. 胡志刚.武汉大学 2013

硕士论文
[1]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
[2]基于惯性辅助卫星导航完好性监测研究[D]. 蒋德杰.南京航空航天大学 2012
[3]北斗/SINS组合导航系统研究[D]. 张光理.哈尔滨工程大学 2012
[4]组合导航系统完好性技术研究[D]. 李靖宇.南京航空航天大学 2009
[5]组合导航系统性能测试平台的改进研发[D]. 王哲.上海交通大学 2008
[6]INS/GPS组合导航系统性能评估平台的开发[D]. 倪静静.上海交通大学 2007



本文编号：2962497