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船舶综合导航多源信息融合技术研究
| 论文题名： | 船舶综合导航多源信息融合技术研究 |
| 关键词： | 船舶工程;综合导航系统;多源信息融合技术;仿真分析 |
| 摘要： | 随着导航技术和控制理论的发展，多传感器组合导航系统已经成为船舶上最主要的导航系统。船舶组合导航系统包含多种导航传感器，因此如何充分有效的利用和处理来自多传感器的数据已经成为船舶组合导航系统的主要问题。本文对SINS/GPS/BD2/DVL组合导航系统为研究对象，实现了SINS/GPS/BD2/DVL组合导航系统的设计与仿真，达到了导航系统必须提供远距离及长时间范围内的精确定位、速度及姿态信息的要求。主要研究工作如下： 首先，研究了SINS(平台惯性导航系统)、GPS(卫星导航系统)、BD2(北斗二代导航系统)和多普勒计程仪等导航设备或辅助导航设备的导航原理、导航特征以及系统的误差特性。详细讨论了捷联惯性导航系统的解算步骤，并对其系统误差进行了详细分析并给出了各自的误差方程，最后通过Matlab软件进行了轨迹发生仿真。 接着介绍了信息融合的基本理论和功能结构，对组合导航信息融合的方法进行了比较，分析了卡尔曼滤波的离散化问题。综合考虑系统的各方面要求，根据课题的背景需要，认为针对工程应用而言，无重置结构是本文应该采用的联邦滤波结构。 在上述理论分析的基础上，根据联邦滤波算法，确定了各个导航子系统的组合模式，设计了一种多传感器数据融合方案，就方案实现的细节进行了详细的分析和描述并建立了SINS/GPS/BD2/DVL的数学模型。接着，还对设计的融合方案进行软件仿真分析，结果表明无重置结构的联邦滤波能够很好的提高系统的导航精度。 最后设计了组合导航上位机软件，实现了在上位机中导航数据的接收，船舶航迹的动态演示，以及数据的处理。 |
| 作者： | 王鹏 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 杨奕飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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