捷联惯导与多普勒组合导航的研究

《捷联惯导与多普勒组合导航的研究》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、：：分类号密级ＵＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文捷联惯导与多普勒组合导航的研究硕士研究生：张鹏指导教师：李绪友教授学科、专业：仪器科学与技术论文主审人：魏延辉副教授哈尔滨工程大学２０１８年３月分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文捷联惯导与多普勒组合导航的研究硕士研究生：张鹏指导教师：李绪友教授学位级别：工学硕士学科、专业：仪器科学与技术所在单位：自动化学院论文提交日期：2017年12月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.

2、D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngResearchofSINSandDVLIntegratedNavigationSystemCandidate:ZhangPengSupervisor:Prof.LiXuYouAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:InstrumentScienceandTechnologyDateofSubmission:December,2017DateofOralExamination:Marh

3、,2018University:HarbinEngineeringUniversity捷联惯导和多普勒组合导航的研究摘要由于捷联式惯性导航系统的工作原理导航系统输出的速度信息和位置信息是通过积分运算得到的，这导致经过长时间工作导航系统的速度误差积累影响定位致使位置数据发散。多普勒计程仪的测速精度相对较高，可以用以修正捷联式惯性导航系统的速度信息从而提高定位精度。因此采用以捷联式惯性导航系统为核心辅助多普勒导航组成的组合导航系统。论文介绍了捷联惯导和多普勒导航的工作原理，建立了捷联惯导和多普勒导航的误差模型。继而有介绍了卡尔

4、曼滤波和粒子滤波的基本理论，并构建组合导航系统的滤波模型。针对组合导航系统随时间推移定位精度降低的问题，提出了间接法滤波模型的输出校正方案。最后通过Matlab/simulink对所设计的粒子滤波器进行了仿真研究。论文给出了粒子滤波器效果分析，仿真了组合导航系统工作中粒子滤波器对输出导航参数的修正效果，并与卡尔曼滤波器进行比较，对控制器中存在的问题进行了探讨。从仿真结果可以看出，标准粒子滤波器在导航时间比较短的导航任务中能够很好地完成导航工作；当导航时间很长的情况下粒子滤波器会因为粒子的退化问题影响到其滤波性能。针对粒子的

5、退化问题，进行多途径的讨论对粒子滤波算法进行改进，改进后的粒子滤波算法的滤波性能得到了显著的提升。在论文的最后，对改进的粒子滤波算法进行了长时间的仿真验证，证实了改进的粒子滤波算法的性能达到了可用的程度。关键词：粒子滤波；卡尔曼滤波；捷联惯导；多普勒导航捷联惯导和多普勒组合导航的研究ABSTRACTDuetotheworkingprincipleofthestrapdowninertialnavigationsystem,thespeedinformationandthepositioninformationoutputb

6、ythenavigationsystemareobtainedthroughintegraloperation,whichleadstothepositiondatadivergingduetotheaccumulationofthespeederrorofthelong-timeworkingnavigationsystem,Dopplerspeedometerrelativelyhighaccuracy,canbeusedtomodifythestrapdowninertialnavigationsystemspeed

7、informationtoimprovethepositioningaccuracy.Therefore,acombinednavigationsystemconsistingofsatellite-assistedDopplernavigationwithstrap-downinertialnavigationsystemisadopted.ThepaperintroducestheworkingprincipleofSINSandDopplernavigation,andestablishestheerrormodel

8、ofSINSandDopplernavigation.ThenitintroducedthebasictheoryofKalmanfilterandparticlefilter,andbuiltthefiltermodelofintegratednavigationsystem.Aimingatthep