低成本動(dòng)中通測(cè)控系統(tǒng)姿態(tài)估計(jì)算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、動(dòng)中通在軍用和民用領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景，低成本、低輪廓是當(dāng)前動(dòng)中通的發(fā)展趨勢(shì)。論文以動(dòng)中通低成本測(cè)控系統(tǒng)為研究對(duì)象，利用低成本動(dòng)中通航向姿態(tài)估計(jì)算法，對(duì)航向姿態(tài)估計(jì)問題進(jìn)行了深入地研究。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　?。?）闡述了動(dòng)中通的基本原理和組成，給出了動(dòng)中通低成本測(cè)控系統(tǒng)的功能組成，給出了基于微機(jī)械速率陀螺、加速度計(jì)和GPS組合的航向姿態(tài)估計(jì)算法的框架結(jié)構(gòu)。
　?。?）采用無航向角姿態(tài)更新算法，設(shè)計(jì)開關(guān)擴(kuò)展卡

2、爾曼算法（SEKF）融合陀螺和加速度計(jì)信息，抑制了機(jī)動(dòng)加速度對(duì)加速度計(jì)測(cè)量值的影響，實(shí)現(xiàn)了載體姿態(tài)估計(jì)和陀螺零偏估計(jì)，得到了基于MIMU的姿態(tài)估計(jì)方法。用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了算法的正確性和準(zhǔn)確性。SEKF姿態(tài)估計(jì)算法能夠有效的抑制非重力加速度的影響，準(zhǔn)確估計(jì)車體俯仰角和橫滾角。
　?。?）通過建立機(jī)動(dòng)加速度模型，并利用GPS信息去除機(jī)動(dòng)加速度在加速度計(jì)測(cè)量值中的作用，得到了不受機(jī)動(dòng)加速度影響的加速度計(jì)測(cè)量值，結(jié)合陀螺信息實(shí)現(xiàn)了載體航向姿

3、態(tài)估計(jì)和三軸陀螺零偏估計(jì)，完成了基于MIMU/GPS的航向姿態(tài)估計(jì)方法。用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了算法的正確性和準(zhǔn)確性。雙卡爾曼航向姿態(tài)估計(jì)算法能夠融合陀螺、加速度計(jì)和GPS信息，對(duì)載體航向姿態(tài)進(jìn)行估計(jì)，航向角估計(jì)誤差最大值小于0.3°；經(jīng)改進(jìn)后能抑制非重力加速度引起的誤差，準(zhǔn)確估計(jì)車體俯仰角和橫滾角。
　?。?）研究了動(dòng)中通中的陰影問題，給出了陰影判斷流程，研究了非陰影狀態(tài)和陰影狀態(tài)下航向姿態(tài)估計(jì)在低成本動(dòng)中通中的應(yīng)用，推導(dǎo)了穩(wěn)定波束指向