检索结果-内蒙古大学图书馆

中国空间科学技术 2004年第1期24卷 12-19页

作者：帅平陈定昌江涌中国空间技术研究院北京100086 中国航天科工集团公司北京100854

系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标。首先 ,分别论述分段式定常系统 (PWCS)的可观测性分析方法和基于奇异值分解的系统状态可观测度分析方法。然后 ,证明GPS/SINS组合导航系统满足PWCS分析定理要... 详细信息

系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标。首先 ,分别论述分段式定常系统 (PWCS)的可观测性分析方法和基于奇异值分解的系统状态可观测度分析方法。然后 ,证明GPS/SINS组合导航系统满足PWCS分析定理要求 ,并进一步提出改进的线性时变系统状态的可观测度分析方法 ,以适用于分析全弹道过程系统状态的可观测度。最后。

关键词： GPS/SINS组合导航系统全球定位系统捷联式惯性导航系统可观测度分析分段式定常系统

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自适应联邦H_∞滤波在水下组合导航系统中的应用

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系统仿真学报 2009年第4期21卷 1003-1006页

作者：王其徐晓苏南京信息工程大学信息与控制学院南京210044 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

为了提高自主水下航行器组合导航系统精度,选择了捷联式惯性导航系统、多普勒速度声纳、电子磁罗经和海底地形匹配作为水下航行器组合导航系统导航传感器,建立了水下航行器组合导航系统的状态模型和导航传感器观测模型,提出了一种基于RB... 详细信息

为了提高自主水下航行器组合导航系统精度,选择了捷联式惯性导航系统、多普勒速度声纳、电子磁罗经和海底地形匹配作为水下航行器组合导航系统导航传感器,建立了水下航行器组合导航系统的状态模型和导航传感器观测模型,提出了一种基于RBF神经网络进行联邦滤波信息分配的自适应联邦滤波信息融合方法并进行了计算机软件仿真试验,仿真实验结果表明:采用RBF神经网络进行信息分配系数的自适应调整的改进自适应联邦滤波器的水下航行器组合导航系统的导航姿态、速度和位置精度得到了提高,满足高精度水下组合导航的要求。新型信息融合方法克服了传统滤波容易发散的缺点,有效地提高了水下航行器组合导航系统的容错性能和导航精度。

关键词：自主水下航行器捷联式惯性导航系统自适应联邦H∞滤波组合导航系统

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船用捷联式惯性导航仿真系统设计

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科学技术与工程 2017年第25期17卷 317-322页

作者：程章许江宁郭士荦海军工程大学导航工程系武汉430033

针对船用捷联式惯性导航系统长时间工作后,精度明显下降,不能满足导航需求的问题,设计了一种模块化的船用捷联式惯性导航仿真系统;并进行了仿真研究。将船用捷联惯导设计为四个模块,分别为轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块、导航解算模... 详细信息

针对船用捷联式惯性导航系统长时间工作后,精度明显下降,不能满足导航需求的问题,设计了一种模块化的船用捷联式惯性导航仿真系统;并进行了仿真研究。将船用捷联惯导设计为四个模块,分别为轨迹仿真模块、惯性器件仿真模块、导航解算模块和误差分析模块。利用建立的模型,仿真分析捷联式惯性导航系统姿态角、速度和位置误差的主要特性,研究天向速度的发散对东向和北向速度误差的影响,探究初始对准误差对导航精度的影响。结果表明,仿真系统可以很好地模拟舰船捷联式惯性导航系统的初始对准和导航过程;天向速度的发散和初始对准的精度都会直接影响导航精度。因此,在舰船长时间航行时,必须提高初始对准精度且引入阻尼系统,以减小船用捷联式惯性导航系统的导航误差。

关键词：捷联式惯性导航系统仿真导航算法卡尔曼滤波

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捷联惯导系统频域与小波域内导航算法研究

捷联惯导系统频域与小波域内导航算法研究

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作者：朱威国防科学技术大学

学位级别：硕士

捷联式惯性导航技术是当今惯性导航技术的主流。捷联惯导系统中,捷联惯导算法是影响系统导航精度的关键。数字信号处理器技术的发展和现代导航系统的需求,使得在变换域内重新发展捷联惯导算法成为捷联惯导算法研究的重要方向。本文在数... 详细信息

捷联式惯性导航技术是当今惯性导航技术的主流。捷联惯导系统中,捷联惯导算法是影响系统导航精度的关键。数字信号处理器技术的发展和现代导航系统的需求,使得在变换域内重新发展捷联惯导算法成为捷联惯导算法研究的重要方向。本文在数字信号处理方法的基础上,研究了捷联惯导系统在变换域内的相关算法。论文首先分析了频域内的连续信号重构技术,得到了频域内的信号重构公式,并给出了频域内SINS算法。然后在Matlab环境下实现了频域SINS算法,并对算法进行仿真分析。研究表明:频域SINS算法能够有效地抑制动态环境下物体运动的不可交换误差,并能有效地提高捷联惯导系统的导航精度。对抖动偏频激光陀螺的抖动噪声进行分析,并利用频域SINS算法对噪声滤波,然后进行导航解算。通过分析陀螺的抖动噪声频率和物体运动频率之间的关系得出:当陀螺抖动噪声频率和物体运动频率能够很好地区分开时,频域SINS算法对抖动噪声有良好的抑制作用并能有效地提高导航精度。结合频域SINS算法的思路,对在小波域内发展SINS算法的问题进行了探讨。按照频域内信号重构公式的思路,给出了小波域内连续信号重构的通用解析表达式,并分析了信号在小波域内的重构精度。在此基础上进一步分析了在小波域内发展SINS算法的研究思路。

关键词：捷联式惯性导航系统数字信号处理频域不可交换误差滤波小波

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基于DSP组合导航系统的设计与研究

基于DSP组合导航系统的设计与研究

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作者：宋宝堂南京理工大学

学位级别：硕士

组合导航系统综合两种或两种以上的不同类型的导航传感器信息,使它们优势互补,以获得比单独使用任一系统时更高的导航性能,目前已经成为导航系统的主要发展方向之一。本文主要研究组合导航系统实时数字信号处理问题,完成了组合导航系统... 详细信息

组合导航系统综合两种或两种以上的不同类型的导航传感器信息,使它们优势互补,以获得比单独使用任一系统时更高的导航性能,目前已经成为导航系统的主要发展方向之一。本文主要研究组合导航系统实时数字信号处理问题,完成了组合导航系统的软、硬件设计。论文介绍了捷联式惯性导航系统(SINS)和全球定位导航系统(GPS)的基本原理,在分析GPS/SINS组合结构的基础上,给出了松散的位置、速度组合导航算法,确定了由DSP、单片机和CPLD构成的系统方案。DSP采用了TMS320C6713开发板,专门用于导航数据解算,单片机主要完成惯性测量模块(IMU)的数据采集任务,CPLD主要完成系统的译码及协调各模块之间相互通信的任务,这样可以充分发挥DSP的运算能力,满足导航数据的实时解算。硬件方面主要完成了单片机模块电路、CPLD接口电路、缓冲存储器电路及DSP EMIF接口电路的设计。软件方面主要完成了捷联惯导解算模块、卡尔曼滤波器模块以及其它各功能模块的软件编程。系统的调试和静态试验结果表明,由DSP(TMS320C6713)做为组合导航系统的核心处理器,实现了系统的基本功能,可以满足组合导航系统小型化、高精度和实时性的要求,组合导航系统的性能比单一的导航系统有了较大的改善。

关键词：捷联式惯性导航系统 GPS导航系统组合导航系统 DSP CPLD EMIF

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基于DSP的导航计算机系统设计

基于DSP的导航计算机系统设计

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作者：宋东清哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

该论文主要研究如何用数字处理芯片(DSP：TMS320C6713)和可编程逻辑阵列器件(FPGA：EPF10K30EQC208)作为数字平台，实现捷联式惯性导航系统(SINS)高速实时数据处理的硬件、软件设计。论文首先阐述了惯性导航系统的特点和发展现状及论文... 详细信息

该论文主要研究如何用数字处理芯片(DSP：TMS320C6713)和可编程逻辑阵列器件(FPGA：EPF10K30EQC208)作为数字平台，实现捷联式惯性导航系统(SINS)高速实时数据处理的硬件、软件设计。论文首先阐述了惯性导航系统的特点和发展现状及论文研究的应用背景及必要性，着重分析、推导了捷联式惯性导航系统的力学方程编排。然后，研究了DSP芯片结构体系的特点，绘制了硬件电路系统得原理图和PCB图，且采用VHDL硬件描述语言编写了复杂可编程逻辑器件的译码与数据处理程序。其次，在CCS6X编译环境下，采用C语言和汇编语言混合编程的方式，初调了硬件电路的各个端口，分析了DSP芯片的中断和BootLoader机制。最后，结合捷联式惯性导航系统算法流程，对硬件电路系统进行了测试验证，并给出了测试结果。测试结果表明，以DSP／FPGA作为导航计算机硬件平台的捷联式惯性导航实时数据系统能够满足系统所要求的高精度、实时性、稳定性要求，使捷联式惯性导航系统具有更好的应用价值、市场前景和军事意义。

关键词：数字信号处理器可编程逻辑阵列器件捷联式惯性导航系统

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矿井组合导航系统算法研究

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计算机工程 2012年第17期38卷 265-267,275页

作者：黄辉先肖业伟王晖湘潭大学信息工程学院控制工程研究所湖南湘潭411105

针对矿井环境下人员定位精度差的问题,提出一种基于射频位置修正技术的新型矿井组合导航系统。将捷联式惯性导航系统(SINS)与矿井射频定位进行互补融合,将射频标签存储的实际位置和SINS解算位置的差值作为量测量,利用扩展Kalman滤波器... 详细信息

针对矿井环境下人员定位精度差的问题,提出一种基于射频位置修正技术的新型矿井组合导航系统。将捷联式惯性导航系统(SINS)与矿井射频定位进行互补融合,将射频标签存储的实际位置和SINS解算位置的差值作为量测量,利用扩展Kalman滤波器估计并补偿SINS存在的陀螺漂移和加速度计零偏。仿真结果表明,在复杂度相近的情况下,该系统在30 min内的综合定位精度比SINS提高近4倍。

关键词：组合导航扩展卡尔曼滤波无迹卡尔曼滤波捷联式惯性导航系统射频识别射频标签

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低成本GPS/SINS组合导航系统

低成本GPS/SINS组合导航系统

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作者：皮运生苏州大学

学位级别：硕士

为了满足现代高性能导航系统高精度和低成本的双重要求,GPS/SINS组合导航系统是一种较好的解决方案。本文的研究目的是在低成本的前提下提高导航系统的可靠性和定位精度。本文针对低成本GPS/SINS组合导航系统设计理论及工程应用进行了... 详细信息

为了满足现代高性能导航系统高精度和低成本的双重要求,GPS/SINS组合导航系统是一种较好的解决方案。本文的研究目的是在低成本的前提下提高导航系统的可靠性和定位精度。本文针对低成本GPS/SINS组合导航系统设计理论及工程应用进行了深入研究。采用低成本微惯性测量元件、低成本GPS-OEM板、ARM处理器和液晶显示屏设计了一种低成本的GPS/SINS组合导航系统,从硬件上实现该组合导航系统。通过分析GPS/SINS组合导航系统的组合模式,系统设计采用工程上易于实现的位置、速度组合方式,采用反馈校正的方法,来提高捷联惯导模块的导航定位精度。对捷联惯性导航模块的数字迭代算法进行了深入研究,详细描述了捷联惯导模块工程应用中的初始对准、姿态更新、速度更新及位置更新算法。提出了一种低成本GPS/SINS组合导航系统算法,绘制了该算法流程图并用程序实现该算法。设计了GPS接收和液晶显示程序,文中给出了程序流程图。对本课题所设计的低成本GPS/SINS组合导航系统的实验数据进行了分析,结果表明组合后的系统定位误差在15m以内,比未组合前的精度有较大提高。文中还提出提高系统性能的改进方案。

关键词：全球定位系统捷联式惯性导航系统组合导航导航算法

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应用于SAR运动补偿的SINS/GPS组合导航系统设计

应用于SAR运动补偿的SINS/GPS组合导航系统设计

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作者：陈玉龙中国科学院研究生院

学位级别：硕士

对于机载SAR而言,由于载机在飞行过程中不可避免会偏离理想运动状态,从而引起雷达回波信号的相位误差,影响SAR成像质量,因此运动补偿技术是机载SAR获得高分辨率图像的关键。随着SAR图像分辨率的提高,机载SAR系统对运动传感器精度的要求... 详细信息

对于机载SAR而言,由于载机在飞行过程中不可避免会偏离理想运动状态,从而引起雷达回波信号的相位误差,影响SAR成像质量,因此运动补偿技术是机载SAR获得高分辨率图像的关键。随着SAR图像分辨率的提高,机载SAR系统对运动传感器精度的要求也越来越高,单一导航系统已无法满足其应用需求。SINS和GPS都是机载SAR系统中常用的运动传感器,由于导航原理不同,SINS和GPS具有优势互补的特点,将两者结合起来可以克服子系统各自的缺点,提高整体的精度和性能。围绕这个主题,本文所做的工作可以归纳为以下几个方面:\n (1)简要分析了三类运动误差对机载SAR成像的影响,介绍了几种常用的运动补偿措施。\n (2)简要介绍了SINS的导航原理、硬件组成和发展过程。详细分析了捷联式惯导系统的解算过程,包括坐标系变换、姿态解算、速度解算和位置解算。并对SINS进行了系统仿真。\n (3)SINS和GPS的信息融合是通过组合导航滤波器实现的,因此组合导航滤波器是设计SINS/GPS组合导航系统的关键。通过分析SINS的误差模型,根据误差模型设计了以强跟踪卡尔曼滤波器为核心的SINS/GPS组合导航算法,并对该算法进行了仿真。\n (4)以DSP为处理核心实现了SINS/GPS组合导航系统的硬件设计。并且通过静态实验和跑车实验对所设计的组合导航系统进行了验证。实验结果表明,该系统在动、静态环境下均可以稳定工作,能获得较高的精度和性能,可以作为机载SAR运动传感器使用。

关键词：合成孔径雷达捷联式惯性导航系统全球定位系统卡尔曼滤波机载SAR系统

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应用于机载SAR运动补偿的组合导航系统设计

应用于机载SAR运动补偿的组合导航系统设计

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作者：张建龙中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)

学位级别：硕士

由于载机在飞行过程中偏离理想运动状态,从而引起雷达回波信号的相位误差,影响SAR成像质量,因此运动补偿技术是机载SAR获得高分辨率图像的关键。随着SAR图像分辨率的提高,系统对运动传感器精度的要求也越来越高,单一导航系统已无法满足... 详细信息

由于载机在飞行过程中偏离理想运动状态,从而引起雷达回波信号的相位误差,影响SAR成像质量,因此运动补偿技术是机载SAR获得高分辨率图像的关键。随着SAR图像分辨率的提高,系统对运动传感器精度的要求也越来越高,单一导航系统已无法满足其应用需求。SINS和GPS都是机载SAR系统中常用的运动传感器,且具有优势互补的特点,将两者结合起来可以克服子系统各自的缺点,提高整体的精度和性能。围绕这个主题,本文所做的工作可以归纳为以下几个方面：(1) 简要说明三类运动误差对机载SAR成像的影响。详细分析捷联式惯导系统的解算过程,包括坐标系变换、姿态解算、速度解算和位置解算。(2)对SINS解算过程进行了系统仿真验证。(3) SINS和GPS的信息融合是通过组合导航滤波器实现的,因此组合导航滤波器是设计SINS/GPS组合导航系统的关键。通过分析SINS的误差模型,根据误差模型设计了以无迹卡尔曼滤波器为核心的SINS/GPS组合导航算法,并对该算法进行了仿真。(4) 以DSP为处理核心实现了SINS/GPS组合导航系统的硬件设计。并且通实验对所设计的组合导航系统进行了验证。实验结果表明,该系统可以稳定工作,经过UKF滤波后的导航数据比单一导航有更高的精度和更可靠的稳定性及抗干扰能力,能获得较高的精度和性能,可以作为机载SAR运动传感器使用。

关键词：合成孔径雷达捷联式惯性导航系统全球定位系统无迹卡尔曼滤波

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