SINS-GPS-GM組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)航系統(tǒng)的性能要求越來越高，各種形式的組合導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前重要的研究方向，而如何將多種導(dǎo)航設(shè)備有機地結(jié)合起來，充分有效地利用其提供的冗余信息，獲得一種高精度、高容錯性的組合導(dǎo)航系統(tǒng)，具有重要的現(xiàn)實意義。本論文以高空無人偵察機適用的導(dǎo)航系統(tǒng)為背景，研究了SINS/GPS/GM組合導(dǎo)航系統(tǒng)。在研究了各子系統(tǒng)導(dǎo)航原理和多傳感器信息融合理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計了SINS/GPS/GM組合導(dǎo)航算法。
　　慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、GP

2、S衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)各有特點。SINS/GPS組合，性能互補，是高自主和高精度的導(dǎo)航方案。SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)雖然能夠給出較高精度的位置和速度信息，但是無法給出高精度姿態(tài)信息，所以引入了地磁輔助測姿系統(tǒng)。通過固聯(lián)到飛行載體上磁強計測得的地磁矢量與國際參考地磁場模型中對應(yīng)點地磁矢量的轉(zhuǎn)換關(guān)系，建立了姿態(tài)誤差角的量測方程。利用姿態(tài)誤差角構(gòu)成的微小四元數(shù)，建立了姿態(tài)四元數(shù)的更新方程，為姿態(tài)矩陣的更新提供了一種更簡潔的方法。
　　作為分

3、散化濾波的特例，聯(lián)邦卡爾曼濾波算法是組合導(dǎo)航系統(tǒng)中多傳感器信息融合的關(guān)鍵技術(shù)，因此，本文在討論了聯(lián)邦卡爾曼濾波器的結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)上，設(shè)計了由位置、速度、姿態(tài)子濾波器構(gòu)成的無重置聯(lián)邦卡爾曼濾波器，并進行了仿真。為了提高聯(lián)邦卡爾曼濾波器主濾波器對于局部濾波器性能變化的應(yīng)變能力，研究了一種基于狀態(tài)估計協(xié)方差矩陣特征值分解的自適應(yīng)信息融合的聯(lián)邦卡爾曼濾波算法，并在此基礎(chǔ)上提出了基于各局部濾波器估計狀態(tài)細分的改進自適應(yīng)信息融合方法。仿真結(jié)果表明，