基于qar数据的gpsirs组合导航融合算法的研究

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1、硕士学位论文基于QAR数据的GPS/IRS组合导航融合算法的研究研究生姓名：林松岩导师姓名：刘家学教授2015年5月7日分类号：TP391密级：公开UDC：621.3学号：1202078中国民航大学硕士学位论文基于QAR数据的GPS/IRS组合导航融合算法的研究研究生姓名：林松岩导师姓名：刘家学教授申请学位类别：工学硕士学科专业名称：控制理论与控制工程所在院系：航空自动化学院论文答辩日期：2015年5月9日2015年5月7日ResearchOnInformationFusionAlgorithmForInt

2、egratedNavigationOfGPS&IRSBasedOnQARDataADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinafortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLINSong-yanSupervisedbyProf.LIUJia-xueCollegeofAeronauticalAutomationCivilAviationUniversityofChinaMay.7th，2015中国民航大学学位

3、论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是巧个人在导师指导下进行的硏究工作及取得的研巧’论义中小包含其他人ｔ经发成果。尽我所知，除ｒ文中特别加Ｕ标注和致谢的地义外学位或化巧而表或撰写过的研巧成果，也小包含为获得中圍民航乂学进巧它巧巧机构的？论文中作明确的使用过的材料。与我巧了作的同志对本研巧所做的任何贡献巧ｄ在说明炸表示了谢意。：研巧尘签名：解若朱Ｕ蝴ＴｆｌｌＳＳｊ中国民航大学学位论文使用授权声明中国民航大学、中固科学技术信息研究所、圈家凶书巧行权保闻本人所送巧学位论＇．

4、＇、段保巧论文．本人化了文巧义的复印件和电子义档，巧采用影印缩印或其化赁制了－，致，允许论义被齊阅和借阅的内容和纸质论文的内巧相。陈在保密期内的保密论义外－白。（包巧刊登）授权中围民化Ｌ文的全部或部分内容论文的公化Ｊ：Ｊｌ公布（包括刊登）论乂学研究生部办理。、妍巧牛絡扣都據兴剧巾签如ｆｙ去户１期：玉！中国民航大学硕士学位论文摘要民用飞机的应用环境非常复杂，不仅要求导航系统能够提供高精度的导航信息，还要具有高度的稳定性、自主性和抗干扰性。任何单一导航系统都无法满足这一需求，因此，多数据源信

5、息融合技术成为导航系统的关键技术。本文以民用客机的飞行数据为应用背景，以提高组合导航系统的定位精度和在复杂条件下的适应能力为目标，研究了基于信息融合的多数据源组合导航技术与GPS（全球定位系统）失锁时的辅助滤波技术，对基于信息融合的组合导航算法进行设计。本文主要研究内容包括：论证了GPS/IRS导航数据处理模型，包括两种不同类型导航数据的组合模式、设计模式和数据处理，本文应用的是松组合+直接法输出的组合方式。在导航数据进入滤波器以前，需要对数据进行前期处理，包括白化、确定初值、坐标系间的转换，以及确定误差基

6、准等。研究了GPS/IRS组合导航滤波算法。针对民航客机GPS/IRS组合导航量测噪声统计特性相对固定的问题，研究了基于EKF测量更新的改进高阶UKF滤波算法。该算法在不损失准确度的前提下，极大的提高了高阶UKF的计算效率，减少了运算时间，进一步提高了滤波算法的实时性，通过QAR数据的仿真验证，表明该算法在工程应用中具有很大的价值。研究了GPS失锁时的应对措施，基于盲信号分离的思想，通过PCA算法和ICA算法，将导航信息从带噪声的信号中分离出来。最后，以某次航班的QAR数据为例，验证这些算法对GPS失锁时的

7、有效性，同时说明组合导航系统的效果确实好于单一类型的导航设备。关键词：组合导航；高阶UKF；盲信号分离；GPS失锁I中国民航大学硕士学位论文AbstractItismainlyfocusesinthisdissertationontheresearchoffusionalgorithmofGPS/IRSintegratednavigationbasedonQARdatawhichincludestransformationofdifferentcoordinatesystem,dataprocessingm

8、odelofGPS/IRSintegratednavigation,improvedhighorderUKF,andtheapplicationsofthePCAandFastICA.Themainworksandnewstandpointsarelistedasfollows:Firstly,theprinciplesofGPS/IRSintegratednavigationaresummarized.Anov