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1、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一種完全自主式的導(dǎo)航定位系統(tǒng),但其在開(kāi)始導(dǎo)航定位之前需要完成初始對(duì)準(zhǔn)以獲得載體航位的先驗(yàn)信息,隨著光纖陀螺和MEMS慣性元器件技術(shù)的發(fā)展,在極大地拓展INS在民用領(lǐng)域應(yīng)用的同時(shí)也給初始對(duì)準(zhǔn)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),針對(duì)INS初始對(duì)準(zhǔn)的模型與方法展開(kāi)研究,包括基于四元數(shù)的INS航位遞推算法、基于慣性凝結(jié)坐標(biāo)系和IGG-Ⅲ等價(jià)權(quán)函數(shù)對(duì)靜態(tài)對(duì)準(zhǔn)方法的改進(jìn)、基于歐拉失準(zhǔn)角的INS任意失準(zhǔn)角非線(xiàn)性誤差模型、針對(duì) INS非線(xiàn)性誤差模型的非線(xiàn)性濾
2、波算法和以GPS位置為輔助的INS動(dòng)態(tài)對(duì)準(zhǔn)。
本研究主要內(nèi)容包括:⑴推導(dǎo)了基于四元數(shù)的INS航位遞推算法,姿態(tài)更新對(duì)航位遞推的精度起決定性作用,而較歐拉角和方向余弦矩陣,四元數(shù)具有方位間平滑插值、角位移序列與單個(gè)角位移轉(zhuǎn)換的優(yōu)勢(shì),且利用四元數(shù)共軛能夠有效的計(jì)算反角位移,而且四元數(shù)僅有四個(gè)參數(shù),計(jì)算負(fù)擔(dān)小。⑵基于慣性凝結(jié)坐標(biāo)系法提出了慣性凝結(jié)粗對(duì)準(zhǔn)方法,傳統(tǒng)解析粗對(duì)準(zhǔn)對(duì)晃動(dòng)敏感,慣性凝結(jié)粗對(duì)準(zhǔn)可以跟蹤載體的角運(yùn)動(dòng)和線(xiàn)運(yùn)動(dòng)從而隔絕
3、晃動(dòng)的影響;建立了基于 IGG-Ⅲ等價(jià)權(quán)函數(shù)的抗差精對(duì)準(zhǔn)算法,IGG-Ⅲ等價(jià)權(quán)函數(shù)能有效的削弱大誤差對(duì)濾波系統(tǒng)的擾動(dòng)。⑶建立了INS任意失準(zhǔn)角非線(xiàn)性誤差模型,其小失準(zhǔn)角情況下的簡(jiǎn)化形式和仿真實(shí)驗(yàn)均證明模型是效性的;針對(duì)3級(jí)CKF算法在非線(xiàn)性增強(qiáng)時(shí)性能下降的問(wèn)題,提出了基于5級(jí)容積準(zhǔn)則的5級(jí)CKF算法,不同失準(zhǔn)角不同非線(xiàn)性濾波算法對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果表明5級(jí)CKF具有較好的性能。⑷建立了基于松耦合的GPS/INS動(dòng)態(tài)對(duì)準(zhǔn)模型,分析了載體的不同運(yùn)
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