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1、--一.名词解释.1.导航,导航系统及常用导航方法.(书P1)导航:将航行体从起始点导引到目的地的技术方法.导航系统:能够向航行体的操纵者或控制系统提供航行体位置,速度,航向等即时运动状态的系统.常用导航方法:①航标方法.②航位推算法.③天文导航.④惯性导航.⑤无线电导航.⑥卫星定位导航.2.航位推算导航.(书P1)航位推算导航:从一个已知坐标位置开始,根据航行体在该点的航向,航速和航行时间,推算下一时刻的坐标位置的导航过程和方法.优点:航位推算导航技术不受天气,地理条件的限制,是一种自主式导航
2、方法.缺点:随着时间的推移,其位置累积误差会越来越大.3.衡量导航性能的参数有哪些?答:精度,覆盖范围,系统容量,导航信息更新率,导航信息维数;可用性,可靠性,完善性,多值性.4.伪距.(书P13)用户接收机一般不可能有十分精确的时钟,他们也不与卫星钟同步,因此用户接收机测量得出的卫星信号在空间的传播时间是不准确的,计算得到的距离也不是用户接收机和卫星之间的真实距离.这种距离叫做伪距.---5.定轴性与进动性.(书P36)定轴性:陀螺仪的转子绕自转轴高速旋转,即具有动量矩H时,如果不受外力矩作用
3、,自转轴将有相对惯性空间保持方向不变的特性.进动性:如果在陀螺仪上施加外力矩M,会引起陀螺仪动量矩H相对惯性空间转动的特性.6.比力.(书P53)设质点在系(惯性系)中的位矢为,质点在外力作用下在惯性空间的运动状态可用牛顿第二定律导出,即.在上述等式当中,,为非引力外力,是指作用在载体上的发动机推力,空气阻力,升力,地面反作用力等等.为引力外力.由此得.比力定义为,为载体的非引力惯性加速度矢量,也称视加速度矢量.为中心引力加速度矢量.7.惯导系统(书P31)惯性导航系统(InertialNavi
4、gationSystem,INS)是利用惯性敏感器(陀螺仪和加速度计)测量得到的载体运动的角速率和加速度,依据惯性定律计算载体位置,速度,姿态等运动参数的装置或系统.---8.数学平台.(书P21)数学平台的主要任务是用捷联陀螺仪测量的载体角速度计算出载体坐标系b到导航坐标系n的姿态变换矩阵;从姿态矩阵的元素中提取载体的姿态和航向角信息;用姿态矩阵把捷联系统加速度计的输出从载体坐标系变换到导航坐标系().姿态矩阵计算,姿态航向角计算,比力变换等效于平台惯导的实体平台功能,但是靠数学变换和计算机实
5、现.通常把这三项计算称作”数学平台”.9.对准.(书P72)在惯导系统加电启动后,平台的三轴指向是任意的,没有确定的方位.因此,在系统进入导航工作状态之前,必须将平台的指向准确估计出来.这一确定平台坐标系相对于参考系的方位的过程称为惯导系统的对准.10.传递对准.(书P81)传递对准是主惯导向子惯导实时传输子惯导对准所需要的导航参数和数据,子惯导通过动态匹配它与主惯导的数据,估计它所建立的坐标系与主惯导所建立坐标系之间的差别,并进行修正,以建立与主惯导相一致的导航坐标系的过程.(这段话比较拗口,
6、要耐心地看.)11.标定与补偿.(书P94,P96)标定:通过---比较陀螺仪,加速度计的输出值与已知的输入运动或基准信息,确定误差模型或测量模型的误差系数,使输出在其取值范围内符合使用要求的过程.误差补偿:通过测量确定适当的误差系数,并利用这误差系数通过误差模型对测量值加以修正,以除去惯性敏感器或系统中可预测的误差项.12.组合导航(书P26)组合导航技术是指使用两种或两种以上的不同导航系统(或设备)对同一信息源作测量,利用不同导航设备性能上的互补特性,从这些测量值的比较值中提取各系统的误差并
7、校正之,以提高整个导航系统性能的方法和手段.13.最优组合导航(书P104)为了与经典的回路控制方法和其他确定性修正方法相区别,通常称采用滤波和估计技术的组合导航为最优组合导航.最优组合导航的基本原理是利用两种或两种以上的具有互补误差特性的独立信息源或非相似导航系统,对同一导航信息作测量并解算以形成量(liang,第二声)测量(liang,第四声),以其中一个系统作为主系统,利用滤波算法估计该系统的各种误差(称为状态误差),再用状态误差的估值去校正系统状态值,以使组合系统的性能比其中任何一个独立
8、的子系统都更为优越,达到综合目的.14.线性滤波(书P106)基于线性系统进行的滤波称为线性滤波.主要包括:①---最小二乘估计:它不考虑被估参数和观测参数的统计特性,因此不是最优估计.②卡尔曼滤波器:1960年卡尔曼提出了一种实用的递推最优估计算法:卡尔曼滤波器.它是建立在状态空间时域公式基础上的最优递推滤波算法,成为现代许多信息融合算法的基础.15.卡尔曼滤波(书P113)卡尔曼滤波是一种线性无偏,以误差方差最小为估计准则的最优估计算法.特点:①它的数学模型是一阶的,即连续系统是一阶微分方程
