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基于H<,∞>的传递对准方法研究
| 论文题名： | 基于H<,∞>的传递对准方法研究 |
| 关键词： | 传递对准;误差模型;可观测性;惯性导航系统 |
| 摘要： | 舰载飞机及武器系统通常可能在舰艇进行区域机动时起飞或发射，所以需要舰载飞机及武器系统的惯导系统在动基座状态下快速对准。由于现代化舰船上都安装有精度较高的主惯导系统，因此采用传递对准的方式实现舰载飞机及武器子惯导系统的快速对准成为理想的选择。 论文以捷联惯导系统为研究对象，系统推导了速度匹配传递对准的数学误差模型，并给出了其状态方程和量测方程。考虑速度加姿态匹配方法中误差角矢量的力学编排方程式是在子惯导载体坐标系和主惯导载体坐标系中表示的，形式上不同于常规速度匹配的方程式，且引入了外观测姿态进行传递对准，又详细推导了速度加姿态传递对准的误差模型，并给出其量测模型。 本文还将分段线性定常系统的PWCS理论应用于捷联惯导传递对准中，用SOM矩阵代替 TOM 矩阵进行可观测性分析。对于速度匹配和速度加姿态匹配传递对准，采用SVD分析方法对两种匹配算法在各种机动条件下的可观测性和可观测度进行了分析讨论，并依据分析的结果去掉可观测度低的状态变量，得到了完全可观测的系统状态变量。 论文还介绍了H<,∞>滤波相关知识，并从理论上分析了H<,∞>滤波同Kalman滤波的异同。考虑传统的Kalman滤波器对要求系统噪声和量测噪声必须是白噪声，在实际应用中难以满足，所以对速度匹配和速度加姿态配算法采用了H<,∞>滤波进行仿真，并采用Riccati方程法求解H<,∞>滤波器。同时设计了H<,∞>滤波器和Kalman滤波器，在Matlab环境下分别对白噪声和有色噪声的情况进行仿真，并对两个滤波器估计的结果进行了比较分析。对比显示在白噪声情况下H<,∞>滤波的估计精度比Kalman滤波略低，但收敛速度快；当噪声为有色噪声时，无论是估计速度还是估计精度，H<,∞>滤波均优于Kalman滤波。 |
| 作者： | 胡再刚 |
| 专业： | 模式识别与智能系统 |
| 导师： | 王科俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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