基于大氣高度輔助的機(jī)載SINS-SAR組合導(dǎo)航研究.pdf

1、機(jī)載SINS/SAR組合系統(tǒng)是利用SAR所獲得高分辨率圖像，與載機(jī)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)字地圖庫中的圖像，經(jīng)過圖像匹配給出載機(jī)當(dāng)前的位置信息，二者取長(zhǎng)補(bǔ)短，然后與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的信息融合便可以有效的提高導(dǎo)航精度。
　　飛行高度是航空飛行器的重要飛行參數(shù)，是飛行器實(shí)現(xiàn)正常安全駕駛、準(zhǔn)確導(dǎo)航與控制、有效偵察和攻擊等任務(wù)不可或缺的信息。考慮到慣導(dǎo)系統(tǒng)的高度通道發(fā)散，SAR圖像匹配只能得到經(jīng)度與緯度信息，不能獲取高度信息的缺陷。本文研究了采用氣壓高度

2、輔助機(jī)載SINS/SAR組合導(dǎo)航的方法，研究了相應(yīng)的氣壓高度和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)高度通道信息融合的方法以及基于氣壓高度的組合建模方法，具有十分重要的理論意義以及國(guó)防應(yīng)用價(jià)值。
　　本文在充分分析了氣壓高度表測(cè)量誤差特性的基礎(chǔ)上，為有效提升在跨音速、俯沖投彈等非平穩(wěn)高動(dòng)態(tài)飛行階段下慣性/大氣高度阻尼系統(tǒng)的性能，開展了慣性/大氣阻尼參數(shù)設(shè)計(jì)和理論研究，提出基于經(jīng)典控制理論的慣性/大氣阻尼系統(tǒng)工作模式調(diào)整和動(dòng)態(tài)參數(shù)調(diào)整方案，從而為改進(jìn)慣性/大

3、氣高度通道信息融合在跨音速等飛行階段的性能提供了理論依據(jù)。
　　結(jié)合現(xiàn)有慣性/大氣高度通道阻尼基本設(shè)計(jì)方法，本文分析建立了慣性/大氣阻尼系統(tǒng)互補(bǔ)濾波器模型，并和慣性/大氣組合卡爾曼濾波系統(tǒng)模型進(jìn)行了理論對(duì)比；還提出了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中跨音速段氣壓高度計(jì)和GPS信息的兩步融合方法，以消除跨音速段氣壓高度值劇烈變化對(duì)慣性高度通道性能帶來的不利影響；本文最后推導(dǎo)了氣壓高度計(jì)/GPS/慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)方程和量測(cè)方程，最終提升了慣性高度通

4、道的狀態(tài)最優(yōu)估計(jì)性能。
　　論文在對(duì)SAR匹配導(dǎo)航系統(tǒng)誤差來源以及誤差形式分析的基礎(chǔ)上，提出了準(zhǔn)實(shí)時(shí)性組合導(dǎo)航濾波方案，有效解決了SINS/SAR組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的量測(cè)滯后影響；論文還研究提出了基于大氣高度輔助的SINS/SAR組合自適應(yīng)濾波方案，針對(duì)大氣系統(tǒng)跨音速等飛行階段時(shí)氣壓高度誤差會(huì)出現(xiàn)突變的現(xiàn)象，研究了自適應(yīng)濾波算法，有效提升了SINS/SAR組合系統(tǒng)的性能。
　　論文最后研究了基于Flight Gear軟件的機(jī)載S