水下航行器组合导航系统关键技术的研究

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1、乘兩大？聲硕壬学位论文水下航行器组合导航系统关键技术的研究专业名称：化器科学与技术研究生巧名：刘志鹏导师姓名：刘锡样ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＦＫＥＹＴＥＣＨＮＯＬＯＧ圧ＳＡＢＯＵ了ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤＮＡＶＩＧＡＴＩＯＮＳＹＳＴＥＭＦＯＲＡＵＴＯＮＯＭＯＵＳＵＮＤＥＲＷＡＴＥＲＶＥＨＩＣＬＥＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＳｃｉｅｎｃｅｇＢＹＬ－ｉｕＺｈｉｐｅｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄ

2、ｂｙ－ｘＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．Ｌ山ＸｉｉａｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１５ｙ东南大学学位论文独钥性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它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寅献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＊研究生签名

3、＜＂：１＾９Ｂ瓶州，６８千东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档一的内容和纸质论文的内容相致，。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借１论文的全部内容或中阅，可＾＾公布（包括＾电子信息形式刊登）、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。方＇Ｌ研究生签名；之导师签名期；■■Ｊ，Ｉｊ＼摘要巧要本文根据自主水下航行器的工作特点与导航需求，设计了Ｗ捷联式

4、惯性导Ｓｔｒａ－ｄｏｗｎＩｎｅｒｔ航系统（ｐｉａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎ巧ｓｔｅｍ，ＳＩＮＳ）为主，多普勒测速仪（ＤｏｌｅｒＶｅｌｏｄ巧Ｌｏ灯，ＤＶＬ），电子磁罗盘（ＭａｎｅｔｉｃＣｏｍａｓｓ，ＭＣＰ）和ｐｐｇｇｇｐ深度计（ＤｅｐｔｈＭｅｔｅｒ，ＤＭ）为辅的水下组合导航系统。论文就水下沮合导航系统的关键技术展开研巧，主要的工作有：１．详细介绍了，，、分析了捷联式惯性导航系统多普勒测速仪电子磁罗盘、深度计的工作原理和误差机理，并建立了各传感器误差模型。２．研究了航位推算（ＤｅａｄＲｅｃｋｏｎｉｎ，ＤＲ）算法的原理，设计并仿真验证ｇ了

5、一ＤＲＳ种利用算法实现ＩＮＳ与ＤＶＬ之间安装误差标定的方法。３一ＤＶＬ．设计了种安装误差与刻度系数误差的补偿方法。该方法ＷＤＶＬ仪器坐标系速度和ＳＩＮＳ载体坐标系速度之差为量测，通过设计舍理的机动方式来提高ＳＩＮＳ／ＤＶＬ系统的可观测性，并利用卡尔曼滤波器估计出ＤＶＬ误差参数，最后根据估汁值进行了补偿。仿真验证了该方法能有效估计出ＤＶＬ安装误差和刻度系数误差，降低了ＤＶＬ测速误差，从而提高了ＳＩＮＳ／ＤＶＬ组合系统的导航精度。４．研究了联邦滤波器的原理和结构，鉴于系统容错性和实时性考虑，设计了水下组合导航系统滤波器和相应的滤波算法，建立了各子滤波

6、器的数学模型，并仿真验证了滤波算法的可行性。关键词：捷联式惯性导航系统，多普勒测速仪，组合导航，误差补偿，可观测性，联邦滤波ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＡｉｍｉｎｇ化ｆｕｌｆｉｌｌｎａｖｉｇａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＶｅｈｉｃｌｅ，ｎｅｄ－ａｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇ．ＩｎｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍＳｔｒａｄｏｗｎＩｎｅｒｔｉａｌ，ｐＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ（ＳＩＮＳ）ｉｓｕｓｅｄａｓｂａｓｉｃｓｙ

7、ｓｔｅｍｗｈｉｌｅＤｏｐｐｌｅｒＶｅｌｏｃｉｔｙＬｏｇ（ＤＶＬ），ＭａｇｎｅｔｉｃＣｏｍｐａｓｓ（ＭＣＰ）ａｎｄＤｅｐｔｈＭｅ化ｒ（ＤＭ）ａｒｅａｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅ巧ｓｉｔｅｍｓ．Ｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｂｏｕｔｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｂｍａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｄｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏ打５ａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗ：