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原文传递车载组合导航系统技术研究

论文题名：	车载组合导航系统技术研究
关键词：	数字信号处理;车载导航系统;捷联惯性导航系统;组合导航技术;对偶四元数;微型惯性测量单元
摘要：	随着国民经济日益发展,人民生活水平不断提高,车辆数目与日俱增,对车载导航的要求也是日新月异。与此同时,微机电系统(MEMS)正飞速崛起,以其为基础的捷联惯性导航系统技术、组合导航技术也成为车载导航系统的两大研究热点。本文围绕捷联惯导算法、组合导航算法以及小型车载组合导航系统等一系列车载组合导航关键技术展开研究。　　对偶四元数是描述空间螺旋运动的有效数学工具,本文依据对偶四元数设计了捷联惯性导航算法,并对初始对准及基于对偶四元数捷联惯性导航算法计算量大的问题做了相应的改进和简化,减小计算量,通过仿真证明基于对偶四元数的简化捷联惯性导航算法有较高的综合性能。　　针对捷联惯性导航系统误差发散较快的问题,设计了捷联惯性导航系统/GPS组合导航算法。根据对偶四元数的乘性误差模型,建立了基于对偶四元数捷联惯性导航算法误差模型,推导出捷联惯性导航系统速度和位置的误差方程,并结合惯性器件误差模型和GPS误差模型得出了组合导航系统的误差状态方程和量测方程。设计了基于开环卡尔曼滤波器的组合导航算法,通过仿真证明算法的可行性。　　基于模块化、分布式以及总线型的思想,设计了以数字信号处理器(DSP)为核心、以微型惯性测量单元(MIMU)和GPS为测量设备、以液晶显示屏作为人机接口的功能比较完善、可靠性比较高的小型组合导航系统。　　完成了车载组合导航系统的软件的设计,实现系统的导航功能、网口通讯功能以及液晶显示屏实时显示导航信息功能。通过静基座性能测试和动态性能测试对系统主要功能功能进行验证。
作者：	王媛
专业：	控制工程
导师：	刘繁明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文