用于SINSGPS组合导航的粒子滤波算法及硬件实现研究

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3、育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：嗜救签字日期：z，p年弓月男日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝’江盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：冶波导师签名：签字日期：?／D12-年弓月8日签字日期：占日浙江火学硕，I：学位论文致谢两年半的硕士生涯即

4、将结束，毕业论文也即将完成，在此谨对给予本论文的完成以帮助的老师、同学、朋友以及父母表示诚挚的感谢!首先要感谢的是导师马龙华副研究员所给予我的孜孜不倦的教导和热忱的帮助。在马老师的课题组中，我接触到了自己热爱的导航专业，为我今后的职业发展规划奠定了基础。马老师的严谨求是的治学态度深深地影响着我，在此向马老师致以衷心的祝福。同时，由衷地感谢吴铁军教授，吴老师对课题组的严格要求和敏锐的科研思维推动着我的科研工作不断的前进。感谢同实验室的各位师兄和硕士同学李宗涛、徐涛、孙国栋、林灿龙、冯琼华、姚瑶、袁腾凯等人长久以来对我的关心和支持；感谢各位师弟和师妹：王凯丽、李子月、张玉、石小龙平

5、时的帮助和关心，特别感谢王凯利师弟，他为本论文的实验能够顺利进行作了重要的工作；感谢舍友马川、夏羽、梁书成等人，他们陪我一起度过了两年的友好时光；感谢同学王文勃对我的科研的帮助。最后感谢女友邵华长久以来对我的巨大关心和支持，使我愉快的在杭州生活了两年多。感谢父母的鼓励和支持，他们是我坚强的后盾。于浙大玉泉．教五411房间浙江人学硕士学位论文n浙江大学硕J：学位论文摘要粒子滤波是一种利用蒙特卡洛技术，实现递推贝叶斯滤波的滤波方法。粒子滤波能够适用于任意非线性或非高斯噪声模型的系统。模型非线性越强，噪声越复杂，越能体现粒子滤波的优点。随着计算机技术的快速发展和计算成本的降低，粒子滤

6、波在信号处理、数字通信、生物、统计、医学、化学以及社会科学等领域有了广泛的应用和发展，已经成为研究非线性、非高斯动态系统最优估计问题的有效方法。但是粒子滤波也有其固有的缺陷，如粒子退化、粒子贫化以及计算量巨大等等。在捷联式惯导系统(Strap-downInertialNavigationSystem，SINS)／GPS组合导航系统中，存在很多非线性方程，如惯性导航非线性误差模型、伪距观测方程等．同时实际的组合导航系统噪声非常复杂，常用的卡尔曼滤波或者扩展卡尔曼滤波并不合适。因此粒子滤波在惯性导航、组合导航，汽车定位以及目标跟踪等军事相关领域也取得了广泛的应用研究．．结合课题组提

7、出的高动态情况下的组合导航系统框架，本论文主要完成了捷联惯导系统的导航解算的硬件实现和粒子算法的硬件实现，具体的研究工作包括：(1)研究了既有的粒子滤波算法，提出了一种结合动态矩阵控制技术和采样重要性重采样粒子滤波的改进粒子滤波算法，能够有效克服粒子滤波用于高维数的系统模型时计算量迅速增加的问题．一维目标跟踪和在初始大方位失准角情况下的SINS／GPS组合导航应用仿真，验证了新算法能够以较少的粒子数获得较好的滤波收敛性能和稳定性能．(2)研究了改进粒子滤波算法的并行实现的结构，根据其并行实现