基于六维加速度传感器的GFSINS/GPS组合导航系统研究
发布时间：2021-08-18 05:00
惯性导航由于工作自主性好、抗干扰力强等优点在军事国防领域,尤其是航空航天领域,占据着重要位置。其中,无陀螺捷联惯性导航系统（GFSINS）由于抛弃了结构复杂、抗冲击能力差、维护困难的陀螺而成为导弹等战术武器的首选导航系统。现有的GFSINS多由线加速度计组合而成,此种构型导致其角运动解算复杂、精度偏低、安装精度要求高等缺点。此外,惯性导航的误差随时间积累,这是其目前只能应用于短程导航的关键原因。本文着重对GFISNS的构型设计和误差累积问题展开研究。针对GFSINS因构型单一存在的诸多难点,引入8-UPS型并联式六维加速度传感器作为惯性导航的敏感元件,形成一种新型GFSINS方案。进行导航解算时,充分利用传感器解耦的中间参数,推导出导航位置、速度、姿态和角速度方程。仿真和试验均表明,新型GFSINS能满足载体中精度实时导航的要求,在角运动解算方面具有很高的解算效率与精度。针对新型GFSINS仍然存在的误差随时间发散问题,本文引入技术成熟、精度稳定的GPS与新型GFSINS结合成组合导航系统,对GFSINS的导航误差予以纠正。探讨了组合导航系统的方案设计与数学建模,在推导新型GFSINS...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
惯性导航与卫星导航结构原理
(a) 六加速度计立体构型 (b) 六加速度计立方体模型 (c)九加速度计立体构型(d) 十加速度计圆柱构型 (e) 十二加速度计平面构型 (e)十二加速度计立体构型图1.2 几种典型的 GFSINS 构型综上所述，国内外围绕 GFSINS 的研究已有数十年之久，这期间取得了丰厚成果，但 GFSINS仍没有实质性的大规模工程进展。目前，国内外围绕 GFSINS 的研究主要包含以下 3 个方面：第一，利用多个加速度计进行合理的空间配置使 GFSINS 达到更优，即系统构型设计问题；第二，在现有的 GFSINS 构型基础上研究更高效和精确的解算方法，即角运动解算问题；第三，在当前构型下
SINS/GPS硬件原理图
【参考文献】：
期刊论文
[1]六维加速度传感器的研究现状及发展趋势[J]. 尤晶晶,李成刚,左飞尧,何斌辉,吴洪涛,涂桥安. 振动与冲击. 2015(11)
[2]并联式六维加速度传感器的参数辨识[J]. 尤晶晶,李成刚,吴洪涛. 光学精密工程. 2013(10)
[3]基于并联机构的六维加速度传感器的方案设计及建模研究[J]. 尤晶晶,李成刚,吴洪涛. 振动工程学报. 2012(06)
[4]无陀螺捷联惯性导航技术[J]. 汪小娜,王树宗,朱华兵. 中国惯性技术学报. 2010(05)
[5]量测噪声有限记忆在线估计简化算法[J]. 刘锡祥,徐晓苏. 中国惯性技术学报. 2009(06)
[6]自适应卡尔曼滤波的最新进展[J]. 符拯,王书满,刘丙杰. 战术导弹技术. 2009(06)
[7]现代卫星导航系统技术特点与发展趋势分析[J]. 陈忠贵,帅平,曲广吉. 中国科学（E辑:技术科学）. 2009(04)
[8]捷联惯性/星光组合导航车载试验研究[J]. 王岩,余凯,纪志农. 空间控制技术与应用. 2008(06)
[9]SINS/GPS组合导航系统设计与DSP实现[J]. 孙光民,邓超,吴强. 微计算机信息. 2008(31)
[10]一种组合导航滤波性能评估算法[J]. 刘勇志,贾兴亮,刘丙杰. 弹箭与制导学报. 2008(05)
博士论文
[1]无陀螺捷联惯导系统加速度计构型研究与误差分析[D]. 杨杰.哈尔滨工程大学 2011
[2]移动式微小型自重构机器人系统研究[D]. 钟鸣.哈尔滨工业大学 2010
[3]无陀螺捷联惯导系统若干关键技术研究[D]. 刘志平.哈尔滨工程大学 2010
硕士论文
[1]并联式六维加速度传感器数学建模及精度特性研究[D]. 夏玉辉.南京航空航天大学 2014
[2]无陀螺SINS与GPS组合导航系统研究[D]. 杨轩.哈尔滨工程大学 2012
[3]基于DSP和CPLD的SINS/GPS组合导航系统设计[D]. 张熙.南京理工大学 2008
[4]SINS/GPS组合导航方法研究[D]. 林琳.哈尔滨工业大学 2007
[5]无陀螺SINS/GPS组合导航系统研究[D]. 赵霞.西北工业大学 2006
本文编号：3349246
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
惯性导航与卫星导航结构原理
(a) 六加速度计立体构型 (b) 六加速度计立方体模型 (c)九加速度计立体构型(d) 十加速度计圆柱构型 (e) 十二加速度计平面构型 (e)十二加速度计立体构型图1.2 几种典型的 GFSINS 构型综上所述，国内外围绕 GFSINS 的研究已有数十年之久，这期间取得了丰厚成果，但 GFSINS仍没有实质性的大规模工程进展。目前，国内外围绕 GFSINS 的研究主要包含以下 3 个方面：第一，利用多个加速度计进行合理的空间配置使 GFSINS 达到更优，即系统构型设计问题；第二，在现有的 GFSINS 构型基础上研究更高效和精确的解算方法，即角运动解算问题；第三，在当前构型下
SINS/GPS硬件原理图
【参考文献】：
期刊论文
[1]六维加速度传感器的研究现状及发展趋势[J]. 尤晶晶,李成刚,左飞尧,何斌辉,吴洪涛,涂桥安. 振动与冲击. 2015(11)
[2]并联式六维加速度传感器的参数辨识[J]. 尤晶晶,李成刚,吴洪涛. 光学精密工程. 2013(10)
[3]基于并联机构的六维加速度传感器的方案设计及建模研究[J]. 尤晶晶,李成刚,吴洪涛. 振动工程学报. 2012(06)
[4]无陀螺捷联惯性导航技术[J]. 汪小娜,王树宗,朱华兵. 中国惯性技术学报. 2010(05)
[5]量测噪声有限记忆在线估计简化算法[J]. 刘锡祥,徐晓苏. 中国惯性技术学报. 2009(06)
[6]自适应卡尔曼滤波的最新进展[J]. 符拯,王书满,刘丙杰. 战术导弹技术. 2009(06)
[7]现代卫星导航系统技术特点与发展趋势分析[J]. 陈忠贵,帅平,曲广吉. 中国科学（E辑:技术科学）. 2009(04)
[8]捷联惯性/星光组合导航车载试验研究[J]. 王岩,余凯,纪志农. 空间控制技术与应用. 2008(06)
[9]SINS/GPS组合导航系统设计与DSP实现[J]. 孙光民,邓超,吴强. 微计算机信息. 2008(31)
[10]一种组合导航滤波性能评估算法[J]. 刘勇志,贾兴亮,刘丙杰. 弹箭与制导学报. 2008(05)
博士论文
[1]无陀螺捷联惯导系统加速度计构型研究与误差分析[D]. 杨杰.哈尔滨工程大学 2011
[2]移动式微小型自重构机器人系统研究[D]. 钟鸣.哈尔滨工业大学 2010
[3]无陀螺捷联惯导系统若干关键技术研究[D]. 刘志平.哈尔滨工程大学 2010
硕士论文
[1]并联式六维加速度传感器数学建模及精度特性研究[D]. 夏玉辉.南京航空航天大学 2014
[2]无陀螺SINS与GPS组合导航系统研究[D]. 杨轩.哈尔滨工程大学 2012
[3]基于DSP和CPLD的SINS/GPS组合导航系统设计[D]. 张熙.南京理工大学 2008
[4]SINS/GPS组合导航方法研究[D]. 林琳.哈尔滨工业大学 2007
[5]无陀螺SINS/GPS组合导航系统研究[D]. 赵霞.西北工业大学 2006
本文编号：3349246
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