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SINS/DVL组合导航技术研究
| 论文题名： | SINS/DVL组合导航技术研究 |
| 关键词： | 组合导航技术;水下潜器;多普勒计程仪;误差模型 |
| 摘要： | 导航精度和可靠性是衡量现代导航系统优劣的性能指标，本课题以实际需求为研究背景，结合国内外导航技术的现状及发展方向，针对水下工作环境的特殊性，对水下潜器组合导航系统进行了设计研究。利用Matlab进行数字仿真，结果表明设计的组合导航系统方案合理，定位精度高。通过车载及江上试验验证了该组合导航系统的可行性和可靠性，精度达到了预先的要求。 本文首先介绍了捷联惯导系统(SINS)的基本工作原理，在此基础上建立了捷联惯导系统的误差模型，在模型的建立过程中进行了速度误差、位置误差及姿态角误差方程的推导。定量分析了捷联式惯导系统中各种误差对导航精度的影响。 然后，详细论述了单波束、双波束和四波束多普勒计程仪(DVL)的测速原理和测速误差，建立了适用本文的多普勒计程仪的误差模型。 在此基础上介绍了离散线性系统的卡尔曼滤波基本理论、扩展卡尔曼滤波基本理论和无迹卡尔曼滤波的基本理论，推导并建立了适用于各种滤波方法下的组合导航系统的数学模型。针对滤波长时间工作，组合导航系统定位精度的降低，提出了在间接法滤波模型下的输出校正方案；在直接法滤波模型下主要是对比EKF和UKF的导航参数精度。对上述两种模型进行了匀速直线运动和匀加速直线运动的Matlab数字仿真。 最后，为了验证组合导航系统的精度和可靠性，进行了车载及江上试验。采集试验数据并绘制试验曲线，通过试验来验证组合导航系统模型的合理性，为水下潜器的正常、可靠工作提供了有利的保障。 |
| 作者： | 李亮 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 孙枫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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