INS/GPS组合导航数据事后处理技术的研究

发布时间：2021-12-16 14:08

　　随着INS/GPS组合导航系统在各个领域的广泛应用,从系统安全性和稳定性方面考虑,迫切需要对导航设备及传感器的性能进行有效的评估。传统基于精度更高的基准传感器的评估方案将带来越来越高的经济成本。针对INS/GPS组合导航系统性能事后评估分析的需求,采用理论研究、系统建模以及仿真实验和实测数据验证相结合的方法,深入研究了INS/GPS组合导航数据事后处理系统中的关键技术,主要工作以及创新点如下:首先,针对单独惯性导航系统和全球定位系统,建立了导航解算模型,推导了各自的定位解算方程,并对各自系统做了误差分析,通过仿真实验结果总结了各个系统的特点。其次,针对INS/GPS组合系统中最实用的卡尔曼滤波技术,以线性系统下的连续卡尔曼滤波方程为基础,推导了非线性系统下的离散卡尔曼滤波方程,提出了基于存储数据的逆向迭代处理方法。分析了逆向处理的固定区间平滑算法和正/逆向处理后再双向融合的解算方法,设计了新颖的逆向平滑算法和双向滤波器。然后,针对捷联惯性导航系统初始对准阶段,基于存储数据的逆向迭代处理思路,提出了改进型逆向对准方法,对固定的存储数据进行了逆向迭代处理得到更精确的失准角估计。仿真结果表明... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

武汉大学的GPS/INS组合导航系统结构图

GPS失锁的情况，验证本文设计的双向平滑滤波器的抗故障效果。图1.2 GPS异常数据检测与辨识研究思路1.4论文主要研究工作与章节安排INS/GPS组合系统导航数据事后处理技术对于高性能导航应用至关重要，它涉及一系列关键问题。本文将围绕以下5项内容进行开展，具体如下：建立导航解算模型设计逆向处理的卡尔曼滤波器建立新型逆向对准模型准确检测导航系统故障卡尔曼滤波算法惯性导航系统和全球定位系统捷联惯性导航系统初始对准INS/GPS组合导航系统故障处理研究内容： 研究目标：INS/GPS组合导航后处理系统设计组合导航系统新型逆向迭代算法图1.3本文的研究目标和研究内容

（1）产生的载体轨迹如下图2.2所示，轨迹的初始位置：纬度为32.04，经度为118.82，起始高度为382m。运动过程包括加速、匀速、爬升、转弯等常见运动状态。（2）陀螺常值偏移0.1 °/ h，角度随机游走0.01 °/ h，加速度计常值偏移1000 gμ，随机游走100 g /Hzμ。图2.2仿真原始轨迹图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EKF的导弹制导系统故障检测[J]. 刘永进,冯刚,汪文峰,张琳.  计算机仿真. 2016(08)
[2]机载惯性导航技术综述[J]. 雷宏杰,张亚崇.  航空精密制造技术. 2016(01)
[3]一种基于实时再处理技术的SINS初始对准算法[J]. 邓继权,马小艳,张吉先,薛凯.  导航定位与授时. 2015(04)
[4]GPS/INS紧耦合导航中多路径效应改正算法及应用[J]. 李增科,高井祥,姚一飞,王坚.  中国惯性技术学报. 2014(06)
[5]非线性EKF对准方法进行正逆向分析的应用[J]. 李京书,许江宁,覃方君,查峰.  弹箭与制导学报. 2014(03)
[6]R-T-S平滑算法在POS数据后处理中的应用[J]. 郝万亮,孙付平.  测绘工程. 2013(06)
[7]一种提高导航精度的改进滤波方法[J]. 洪海斌,郭杭,殷红,李英成.  测绘通报. 2013(06)
[8]全球导航卫星系统发展综述[J]. 宁津生,姚宜斌,张小红.  导航定位学报. 2013(01)
[9]固定区间平滑算法及其在组合导航系统中的应用[J]. 宫晓琳,张蓉,房建成.  中国惯性技术学报. 2012(06)
[10]基于时间双向解算融合的POS事后处理算法[J]. 康泰钟,钟麦英,李建利.  仪器仪表学报. 2012(09)

博士论文
[1]线性滤波估计算法研究及在惯性导航系统中的应用[D]. 冯波.北京理工大学 2014
[2]捷联惯导系统传递对准研究[D]. 孙昌跃.哈尔滨工业大学 2009

硕士论文
[1]卡尔曼滤波在GNSS导航系统中的应用[D]. 刘春辉.北京邮电大学 2013
[2]惯性/多卫星组合导航系统信息融合及故障检测算法研究[D]. 王春霞.南京航空航天大学 2008



本文编号：3538273