多功能捷联惯性导航仿真平台方案设计及实现

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1、中图分类号：V249.3论文编号：102870313-S221学科分类号：080401硕士学位论文多功能捷联惯性导航仿真平台方案设计及实现研究生姓名董良学科、专业精密仪器及机械研究方向捷联惯性导航仿真指导教师曾庆化副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一三年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringProgramDesignandRealizationofM

2、ulti-functionSINSSimulationPlatformAThesisinPrecisionInstrumentandMachinebyDongLiangAdvisedbyAssociateProf.ZengQinghuaSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2013承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特

3、别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学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，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承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要与平台式惯导系统相比，捷联惯性导航系统具有轻质量、小体积和低成本等诸多优点，这也是惯性导航系统的主流发展趋势。针对捷联式惯导系统的导航算法验证和性能测

4、试是一项繁琐而复杂的系统工程。如果以实物基础进行试验将会导致系统开发周期长，成本急剧升高，采用计算机仿真技术结合一定的物理通讯设备可以很好的解决这个问题。在这种情况下，本文对多功能捷联惯性导航仿真平台软件进行了研究。针对真实捷联惯性导航系统难以进行无损的重复工程实验问题，根据捷联式惯导系统特点，设计并实现了一套多功能捷联惯性导航虚拟仿真平台软件。针对不同运动载体的轨迹特点，仿真平台实现了惯性器件信息、卫星接收机信息等多种传感器信息的仿真，并基于VC++编程语言实现了载体模式选择、导航信息仿真、结果对比分析、

5、信息多维显示等多种功能，并创新性的使用了MeasurementStudio套件中的Graph3D控件实现了三维航迹的实时显示与对比。为了使仿真得到的数据更好的传输给导航计算机进行导航解算，并对导航计算机及其算法进行性能分析与验证，还针对底层硬件通信板块需求进行了分析，并定义了相关变量文件，设计了硬件设置界面，以实现可以按照特定的通讯协议需求将相关数据发送给导航计算机，并将导航解算得到的导航数据传输给仿真平台软件进行数据的显示、对比和存储。测试表明，该仿真平台能够有效实现数据仿真、解算、显示、对比、分析等功能

6、，为相关导航系统算法的验证提供了多种数据源，实现了捷联惯导系统的高效仿真，具有易维护、易扩展和效率高的特点。并可以将仿真所得数据或历史数据通过各模拟仿真接口输出给惯导系统导航计算机进行有效的仿真测试。关键词：捷联惯性导航；基准惯导；误差模型；三维显示，惯性器件I多功能捷联惯性导航仿真平台方案设计及实现ABSTRACTComparedwithplatforminertialnavigationsystem,strapdowninertialnavigationsystemhasadvantageswithli

7、ghtquality,smallsizeandlowcost,whichisthemaintrendoftheinertialnavigationsystem.Navigationalgorithmvalidationandperformancetestingforstrapdowninertialnavigationsystemisatediousandcomplexsystematicproject.Ifthetestisbasedonphysicalhardware,itwillmakethesyst

8、emdevelopmentcyclelongandthecostrisesharply.Usingcomputersimulationtechnologycombinedwithcertainphysicalcommunicationsequipmentcanbeagoodsolutiontothisproblem.Underthecircumstances,someresearchhasbeendoneonth