用于SINSGPS組合導(dǎo)航的粒子濾波算法及硬件實(shí)現(xiàn)研究

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1、閏王墨!盟墨么魚(yú)里墨組僉昱航鮑趨王速達(dá)簋法區(qū)翌鮭塞墊翌究⑧論文作者簽名：噎；彪^艚獅攤：冽論文評(píng)閱人1：盤(pán)壁鯊』塾援』浙江±些太堂評(píng)閱人2：匿名評(píng)閱人3：匿名．評(píng)閱人4：匿名．．評(píng)閱人5：答辯委員會(huì)主席：奎堊塑援逝、江太堂撞劍丕委員1：昱迭至』熬援』逝選太堂航窒航丞堂院委員2：芻蕉垡韁』熬援』塹江盍堂魅窒航云堂暄委員3：割出繕』熬攫』逝江太堂撞劍丕委員4：整遮韁』熬援』塹迤太堂航窒航丞堂暄委員5：答辯日期：2012．3．7Author’Ssignature：一‘■‘：Supervisor7Ssignature：嗟波ExaminingCommitteeChair：PingLi坐￡

2、Q魚(yú)墨墨Q絲』墮ExaminingCommitteeMembers：Ii曼=j墜望迎坐￡Q魚(yú)墨墨Q繭堡』墮墜Qng：h叢墾叢型△墨墨Q魚(yú)i壘!星￡!Q魚(yú)墨墨Q碰圣』墮ShanLiu／AssociateProfeSSOr?z1UBoHan／AssociateProfessor／ZJUDateoforaldefence：叢塹魚(yú)hZ蘭2Q12燃_一a—心一S—e一惻一4浙江大學(xué)研究生學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得濫姿態(tài)鱟或其他教

3、育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：嗜救簽字日期：z，p年弓月男日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解逝’江盤(pán)堂有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交本論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)逝姿盤(pán)堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索和傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書(shū))學(xué)位論文作者簽名：冶波導(dǎo)師簽名：簽字日期：?／D12-年弓月8日簽字日期：占日浙江火學(xué)碩，I：學(xué)位論文致謝兩年半的碩士生涯即

4、將結(jié)束，畢業(yè)論文也即將完成，在此謹(jǐn)對(duì)給予本論文的完成以幫助的老師、同學(xué)、朋友以及父母表示誠(chéng)摯的感謝!首先要感謝的是導(dǎo)師馬龍華副研究員所給予我的孜孜不倦的教導(dǎo)和熱忱的幫助。在馬老師的課題組中，我接觸到了自己熱愛(ài)的導(dǎo)航專業(yè)，為我今后的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。馬老師的嚴(yán)謹(jǐn)求是的治學(xué)態(tài)度深深地影響著我，在此向馬老師致以衷心的祝福。同時(shí)，由衷地感謝吳鐵軍教授，吳老師對(duì)課題組的嚴(yán)格要求和敏銳的科研思維推動(dòng)著我的科研工作不斷的前進(jìn)。感謝同實(shí)驗(yàn)室的各位師兄和碩士同學(xué)李宗濤、徐濤、孫國(guó)棟、林燦龍、馮瓊?cè)A、姚瑤、袁騰凱等人長(zhǎng)久以來(lái)對(duì)我的關(guān)心和支持；感謝各位師弟和師妹：王凱麗、李子月、張玉、石小龍平

5、時(shí)的幫助和關(guān)心，特別感謝王凱利師弟，他為本論文的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行作了重要的工作；感謝舍友馬川、夏羽、梁書(shū)成等人，他們陪我一起度過(guò)了兩年的友好時(shí)光；感謝同學(xué)王文勃對(duì)我的科研的幫助。最后感謝女友邵華長(zhǎng)久以來(lái)對(duì)我的巨大關(guān)心和支持，使我愉快的在杭州生活了兩年多。感謝父母的鼓勵(lì)和支持，他們是我堅(jiān)強(qiáng)的后盾。于浙大玉泉．教五411房間浙江人學(xué)碩士學(xué)位論文n浙江大學(xué)碩J：學(xué)位論文摘要粒子濾波是一種利用蒙特卡洛技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遞推貝葉斯濾波的濾波方法。粒子濾波能夠適用于任意非線性或非高斯噪聲模型的系統(tǒng)。模型非線性越強(qiáng)，噪聲越復(fù)雜，越能體現(xiàn)粒子濾波的優(yōu)點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和計(jì)算成本的降低，粒子濾

6、波在信號(hào)處理、數(shù)字通信、生物、統(tǒng)計(jì)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)以及社會(huì)科學(xué)等領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，已經(jīng)成為研究非線性、非高斯動(dòng)態(tài)系統(tǒng)最優(yōu)估計(jì)問(wèn)題的有效方法。但是粒子濾波也有其固有的缺陷，如粒子退化、粒子貧化以及計(jì)算量巨大等等。在捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)(Strap-downInertialNavigationSystem，SINS)／GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)中，存在很多非線性方程，如慣性導(dǎo)航非線性誤差模型、偽距觀測(cè)方程等．同時(shí)實(shí)際的組合導(dǎo)航系統(tǒng)噪聲非常復(fù)雜，常用的卡爾曼濾波或者擴(kuò)展卡爾曼濾波并不合適。因此粒子濾波在慣性導(dǎo)航、組合導(dǎo)航，汽車(chē)定位以及目標(biāo)跟蹤等軍事相關(guān)領(lǐng)域也取得了廣泛的應(yīng)用研究．．結(jié)合課題組提

7、出的高動(dòng)態(tài)情況下的組合導(dǎo)航系統(tǒng)框架，本論文主要完成了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航解算的硬件實(shí)現(xiàn)和粒子算法的硬件實(shí)現(xiàn)，具體的研究工作包括：(1)研究了既有的粒子濾波算法，提出了一種結(jié)合動(dòng)態(tài)矩陣控制技術(shù)和采樣重要性重采樣粒子濾波的改進(jìn)粒子濾波算法，能夠有效克服粒子濾波用于高維數(shù)的系統(tǒng)模型時(shí)計(jì)算量迅速增加的問(wèn)題．一維目標(biāo)跟蹤和在初始大方位失準(zhǔn)角情況下的SINS／GPS組合導(dǎo)航應(yīng)用仿真，驗(yàn)證了新算法能夠以較少的粒子數(shù)獲得較好的濾波收斂性能和穩(wěn)定性能．(2)研究了改進(jìn)粒子濾波算法的并行實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，根據(jù)其并行實(shí)現(xiàn)