mimu辅助双天线gps组合测姿系统研究

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1、分类号密级ＵＤ注１Ｃ南葦殘又乂掌ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕壬学位论文ＭＩＭＵ辅助双天线ＧＰＳ组合测姿系统研究（题名和副题名）王彦坤（作者姓名）指导教师姓名张爱军讲师工学硕壬学位类别学科名称测试计量技术及仪器智能测试技未及仪器研究方向论文提交时间２０１５．０１注：》的１注明《国际十进分类法ＵＤＣ类号。声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研巧成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加Ｗ标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公

2、布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：＾令年名月日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可ｉｕ向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生篇名；六／ｙ年＾月《日／－？Ｍ硕丄学位论文ＩＭＵ辅助巧天线ＧＰＳ姐合测姿系统研充摘要，，进而影响舰载设备的正常工作舰船在海上

3、航行时易受到海浪的打击而左右摇摆。为了保证水面操瞄系统等舰载设备的稳定，需要实时测量载体的姿态，然后将姿态信息一传给稳定平台的控制部分，，并经过补偿来保证平台稳定测姿系统与稳定平台的体化设计能够在一定程度上隔离载体摇摆产生的振动。现有的测姿系统存在价格昂贵、不可一ＭＩＭＵＰＳ靠、易受环境条件影响的缺点，本文根据实际需要，设计了种辅助双天线Ｇ组合测姿系统，旨在提高测向精度及稳定性。本文从ＭＩＭＵ辅助双天线ＧＰＳ测姿原理、ＭＩＭＵ辅助整周模糊度解算、组合测姿试验及分析等方面对姿态测量技术进行了研究。首先对滤波适应度函数进行研究，用滤波适应度函数替代余弦适

4、应度函数对载波相位观测噪声进行评价，通过Ｍａｔｌａｂ仿真验证了滤波适应度函数的有效性，然后着重分析了ＭＩＭＵ提供的姿态角对压缩模糊度空间的有效性。硬件设计方面，搭建了ＷＴＭＳ３２Ｆ２８３３５为主控芯片的测姿硬件电路，包括电源电路设计ＰＳ－ＯＥＭ板ＬＥＡ－６Ｔ的串行通信设计及与高、微处理器与两个独立的Ｇ精度陀螺加速度计ＭＰＵ６０５０之间的通信电路设计。软件设计方面，为微惯性系统设计ＩＩＣ通信程序Ｗ及姿态解算程序，然后设计了双天线ＧＰＳ姿态解算程序。最后，本文设计了静态与动态试验来验证系统的可靠性及稳定性，试验结果表明：在基线长度大约为１．５ｍ的条件下，

5、ＭＩＭＵ辅助双天线ＧＰＳ组合测姿系统的精度大于单个系统测姿的精度，且舰船在低动态情况下，方位角及纵摇角精度均能满足舰载设备特殊环境下的应用需求。关键词；双天线ＧＰＳ测姿，微惯性单元辅助，整周模糊度，载波相位测量，紧组合测姿，模糊度函数法，卡尔曼滤波ＩＡ？ｂｓｔｒａｃｔ硕丄学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＮａｖａｌｖｅｓｓｅｌｉｓｅａｓｙｔｏｂｅｉ打ｆｌｕｅｎｃｅｂｙｗｉｎｄｗａｖｅｓｗｈｅ打ｏｐｅｒａｔｉ打ｇ０打ｔｈｅｗａｔｅｒ，ＳＯｔｈｅｍｅｎｔｗｉ．Ｉｓｈｉｐｂｏａｒｄｅｑｕｉｐｌｌｈａｖｅａｇｒｅａｔｉ

6、ｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｎｏｒｍａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｎｏｒｄｅｒｔｏｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｈｉｂｏａｒｄｗｅａｏｎａｉｍｉｎｓｓｔｅｍｓｔｈｅｃａｒｒｉｅｒａｔｔｉｔｕｄｅｎｅｅｄｇｐｐｇｙ，ｒｅａ－ｌｔｉｍｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔｈｅｎａｔｔｉｔｕｄｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｓｓｅｄｔｏｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌａｒｔｏｆｔｈｅｓ１；ａｂｉｌｉｚｅｄ，ｐｐｔｆｏｒｍａｎｄａｓｓｂｃｏｍｅ打ｓａｔｉｏ打ｔｏｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｏｆｔｈｅｌａｔｆｏｒｍ．

7、Ｔｏｓｏｍｅｅｘｔｅｎｔｌａｐ，ｐｙｐｇｙｐ，ａｔｔｔｕｒｍｉｎａｔｉｏｎｓｓｔｅｍａｎｄｉｎｔｅｒａｔｅｄｌａｔｆｏｒｍｃａｎｓｏｌａｔｅｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｒｏｃｉｄｅｄｅ化ｙｇｐｉｋｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ．Ｅｘｉｓｔｉｎｇａｔｔｉｔｕｄｅｄｅｔｅｒｍｉ打ａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｅｘｐｅｎｓｉｖｅａｎｄｕｎｒｅｌｉａｂｌｅ，ｖｕｌｎｅｒａｂｌｅｔｏｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅｎｖｉｒ