基于捷联惯性导航系统初始对准的卡尔曼滤波技术研究

《基于捷联惯性导航系统初始对准的卡尔曼滤波技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、－－’智．、澤ｓ卷Ａ：，寺識＇ｎ＾Ｘ：：．Ｖ妒、＂？；手分类号：密级一：知《Ｉ’．八ＵＤＣ／＾口梦矣户‘：学号／＾７＾〇＼１、＇、Ｉ义Ｖ％＾＇隹鑛如辨八書硕±学位论文ｉＴｈｅｓｉｓ化ｒＭａｓｔｅｒ｜ｓＤｅｇｒｅｅ．：Ｖ＊；ｓ＇■＇ｒ‘－？．巧車？－ｔ一－．．八．：Ｕ，Ｖ．＾Ｉ＇，论文题目基于捷联惯性导航系统初始对准的卡尔曼滤波技术研究＇‘．■，．＇］＂、妥，申请学位类别硕±专业名

2、祿电子与通信工程．’‘。研究生姓名李宏成／今．：；—｜说一－＇．户－；，■寺＇＇１曰３身：女Ｐ导师姓名、职称张小红教授易称福副教授二〇—六年五月分类号：密级：UDC：学号：硕士学位论文基于捷联惯性导航系统初始对准的卡尔曼滤波技术研究StudyonKalmanFiltertechniquesofInitialAlignmentofStrapdownInertialNavigationSystem学位类别：工程硕士作者姓名：李宏成工程领域：电子与通信工程研究方向：捷联惯性导航系统指

3、导教师：张小红、易称福年月日学位论文独创性声明本人声明所呈交的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。据我所知，除了文中特别加Ｗ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，也不包含已获得江西理王大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示谢卑Ａ３、〇一申请学位论文与资料若有不实么处，本人承担切相关责任。研究生签名；时间：兴年／月曰！各氏／／１学位论文版权使用授权书本

4、人完全了解江西理工大学关于收集：即学校有权、保存、使用学位论文的规定保存按要求提交的学位论文印刷本和电子版本，学校有权将学位论文的全部或者部分内容编入脊关数据库进行检索，并采用影巧、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅；学校有权按有关规定向国家有关部口或者机构送交论文的复印件和电子版，同意学校向国家有关部口或机构送交论文的。本人允许本学位论文被查阅和借阅复印件和电子版，并通过网络向社会公众提供信息服务。保密的学位论文在解密后适用本授权书。一■么学位论文作者签名（手写）：导师签

5、名（手写）：（＾（Ｉ签宇日期：如年月日签字日期：年月日／／＾Ｉ江西理工大学硕士学位论文摘要摘要捷联惯性导航系统是一种非常重要的导航设备，将其搭载在汽车、船舶和飞机等载具上能够实现载具的无人自动导航功能，无论是在军事还是民用领域都得到了广泛的应用。初始对准问题是捷联惯性导航系统必须解决的基本问题之一，初始对准的时间和精度直接影响捷联惯导系统的反应速度和准确性，如何正确解决两者之间的关系是近年来国内外学者研究和探讨的热点。目前卡尔曼滤波在初始对准的研究中发挥着重要的作用，它能够有效解决初始导航参数的估计问题，并且

6、修正元器件的随机误差。本文在卡尔曼滤波模型的基础上围绕动静基座上的初始对准问题展开研究。首先，在静基座中对准方面采用了容积卡尔曼滤波代替卡尔曼滤波，并且分析和验证了模型的可控性和可观测性，建立了降维的容积卡尔曼滤波模型，通过与全维滤波的仿真对比得出剔除了不可观测量的滤波结果要优于全维度下的滤波结果。其次，在动基座对准中采用了传递对准，分析和总结了在不同计算参数和测量参数作为系统观测量时，对初始对准性能的影响并且进行了相应的仿真比较。最后综合两类参数的优点，建立了以速度、角速度和姿态作为观测量的多重组合参数卡尔曼滤波

7、模型并进行了相应的仿真实验对比，对比结果显示在方位失准角估计方面多重组合参数匹配较上述匹配方法有较大改善。最后，考虑到非理想化滤波模型下的初始对准问题，基于平方根容积卡尔曼滤波算法和Sage-Husa算法推导出一种量测噪声矩阵跟随当前时刻的系统方差阵迭代更新的自适应算法，并将其应用在了多重组合参数匹配中，在非理想化的条件下与平方根容积卡尔曼滤波算法进行仿真比较，最终结果表明这种自适应算法能够在一定程度上改善失准角误差估计效果。关键词：初始对准；捷联惯性导航系统；卡尔曼滤波；可观测性；传递对准IAbstractAbs

8、tractStrap-downinertialnavigationsystem(SINS)isaveryimportantnavigationdevice,whichismountedinautomobiles,shipsandaircraftandothervehiclestoachievetheunmannedautomaticnavigation,ei