minsgpsads组合导航系统实现关键技术研究

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1、中图分类号：V249.3论文编号：102870315-S182学科分类号：081105硕士学位论文MINS/GPS/ADS组合导航系统实现关键技术研究研究生姓名孔超学科、专业导航、制导与控制研究方向微惯性导航系统指导教师孙永荣教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationResearchonKeyTechnologiesfortheImplementati

2、onofMINS/GPS/ADSIntegratedNavigationSystemAThesisinNavigation，GuidanceandControlbyKongChaoAdvisedbyProf.SunYongrongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch，2015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。除了文中特别加以标注和致谢的地

3、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：摘要地效翼船是一种利用地面效应原理、具有超低空飞行能力的特种飞行器，既具备船舶的安全性和经济性，又具有飞机的高速性和舒适性，具有非常广阔的应用前景。针对地效翼船的导航需要，本文开展了低成本、小型化MEMS-INS/G

4、PS/ADS组合导航系统实现的关键技术研究。论文首先对低成本、小型化的地效翼船导航系统方案开展研究，设计了一种MINS/GPS/ADS松组合的导航方案。研究完成了MINS、GPS、ADS模块的硬件设计，在此基础上，开展了MINS/GPS/ADS组合导航系统原型机的集成设计。接着，论文对MINS捷联惯性导航解算算法进行了研究，然后在分析大气数据系统计算模型的基础上，利用大气传感器提供的气压高度、空速信息辅助惯性导航，推导了MINS/ADS、MINS/GPS量测模型，构建了MINS/GPS/ADS组合导航结构，最后研究了MI

5、NS/GPS/ADS组合导航滤波器，并通过仿真分析对算法的有效性进行了验证。仿真结果表明，在GPS不稳定的情况下，MINS/GPS/ADS组合导航系统可以有效提高系统的精度和稳定性。然后，论文针对MEMS惯性传感器的误差建模进行了研究，提出了一种多个MINS同时进行标定的方法，大大提高了MINS的标定效率。并对MEMS惯性传感器振动环境适应性进行了研究，设计了减振措施，减小了振动环境对导航系统的影响，提高了MINS的抗振性能。论文最后以MINS/GPS/ADS组合导航原理样机为实验平台，对本文所提出的算法进行了跑车试验，

6、结果表明：本文设计的MINS/GPS/ADS组合导航系统具有较高的定位精度和工作稳定性，可以满足地效翼船的导航需求。关键词：地效翼船，微惯性测量组合，组合导航系统，误差标定，大气数据系统IABSTRACTGroundEffectVehicleisaspecialvehiclewithmakeuseoftheGround-Effect-Principleandfliessuperlow,itcombinestheadvantageofshiptobesafetyandeconomyandplanetobehigt-spee

7、dandcomfort,theseadvantagesmakeithasaverybroadapplicationprospects.TomeettheneedofGEV’snavigation,thispapercarriedouttheresearchonthekeytechnologyofrealizingthelowcostandminiaturizationofMEMS-INS/GPS/ADSintegratednavigationsystem.Firstly,thispaperresearchedlowcos

8、t,miniaturizationofGEW’snavigationsystem,designedaMINS/GPS/ADSloosecombinationnavigationscheme.TheresearchcompletedMINS,GPS,ADShardwaredesign,onthebasisofthis,