慣性-地球物理組合導(dǎo)航信息融合的研究.pdf

1、組合導(dǎo)航技術(shù)是提高導(dǎo)航系統(tǒng)整體性能的有效途徑?，F(xiàn)有的組合導(dǎo)航使用的大多集中在利用某一種輔助信息來修正慣性導(dǎo)航的誤差。隨著多傳感器信息融合技術(shù)的發(fā)展，通過綜合利用多種地球物理場的信息來輔助慣性導(dǎo)航系統(tǒng)提高導(dǎo)航的精度，已經(jīng)成為導(dǎo)航研究的重要研究方向。本文研究了慣性/地球物理組合導(dǎo)航信息融合的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 本論文的主要工作如下：
　　 （1）介紹了慣性、重力和地磁導(dǎo)航系統(tǒng)的主要特點，針對慣性導(dǎo)航信息和地球物理信息具有良好的

2、互補性，給出了一種慣性/地球物理導(dǎo)航系統(tǒng)的組合模式。
　　 （2）針對標準卡爾曼濾波不能處理非線性模型，擴展卡爾曼濾波計算量大，無跡卡爾曼濾波比例采樣容易產(chǎn)生非局部效應(yīng)等缺點，提出一種自適應(yīng)變比例采樣的無跡變換方法。通過仿真表明該方法能提高無跡變換的穩(wěn)定性。
　　 （3）設(shè)計了模糊推理系統(tǒng)，構(gòu)造了模糊規(guī)則庫，并將其與卡爾曼濾波算法相結(jié)合，通過模糊控制，自適應(yīng)地調(diào)整系統(tǒng)量測噪聲方差。仿真結(jié)果表明，該算法能很好地對系統(tǒng)狀態(tài)進

3、行最優(yōu)估計，同時能很好適應(yīng)系統(tǒng)噪聲的變化，提高了濾波精度。
　　 （4）根據(jù)小波分析可以實時分離信號和噪聲的特性，利用了小波分解的方法估計出量測噪聲方差，并將其應(yīng)用于模糊自適應(yīng)卡爾曼濾波中。仿真結(jié)果表明，該算法可以有效地避免了由于噪聲方差不準確導(dǎo)致的卡爾曼濾波失效。
　　 （5）以聯(lián)合卡爾曼濾波為依據(jù)，將這一濾波器應(yīng)用于慣性/地球物理組合導(dǎo)航的信息融合中，建立了慣性/地球物理組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)方程和量測方程，并對組合導(dǎo)航