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《AUV高精度組合導(dǎo)航技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、哈爾濱【程大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本課題以實(shí)際科研項(xiàng)目為背景,針對水下潛器導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。論文的主要工作有:在多傳感器信息融合技術(shù)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)介紹了卡爾曼濾波器的工作原理和設(shè)計(jì)方法,分析了影響卡爾曼濾波精度的幾個(gè)因素,并結(jié)合工程實(shí)現(xiàn)方式,重點(diǎn)介紹了噪聲協(xié)方差陣的選取和設(shè)計(jì)方法。為了使SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)在GPS信息不可用時(shí),仍能提供較高的定位精度,本文重點(diǎn)介紹了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)與GPS組合導(dǎo)航中的預(yù)測技術(shù),分析了卡爾曼濾波器對系統(tǒng)誤差狀態(tài)的估值效果。本文通過對不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),給出了基于卡爾曼濾波算法得到的預(yù)測誤差與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系。仿真實(shí)驗(yàn)表
2、明,影響SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)預(yù)測精度的主要因素是航向機(jī)動(dòng)。并提出了在載體機(jī)動(dòng)時(shí),使用一種改進(jìn)的卡爾曼濾波算法。所得到的分析結(jié)論對預(yù)測結(jié)果在SINS/GPS組合中的實(shí)際應(yīng)用提供了依據(jù),同時(shí),車載試驗(yàn)表明,SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)在GPS信息不可用的情況下有很好的預(yù)測效果。水下自主潛器工作時(shí),水下定位采用SINS/DVL組合模式。本文針對AUV自身特點(diǎn),基于SINS/DVL組合導(dǎo)航工作模式,提出在航向機(jī)動(dòng)時(shí)引入慣導(dǎo)的航向信息/DVL推位的組合導(dǎo)航方案,并比較了AUV常用的兩種導(dǎo)航技術(shù)的定位精度。仿真結(jié)果表明:采用基于SINS/DVL組合導(dǎo)航與慣導(dǎo)的航向信息/
3、DVL推位相結(jié)合的方案能有效提高航行機(jī)動(dòng)時(shí)的定位精度,并在整體上優(yōu)于慣導(dǎo)的航向信息/DVL導(dǎo)航系統(tǒng)。最后,通過海上試驗(yàn)驗(yàn)證了AUV的組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型,為AUV的實(shí)際航行提供了有力的保證。關(guān)鍵詞:水下潛器:捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng);組合導(dǎo)航;預(yù)測:羅經(jīng)哈爾濱I:程大學(xué)碩十學(xué)位論文Abstractnlepaperisbasedonacertainproject.ThestudymainlydealswiththekeytechniquesofNavigationSysteminAUVMainworkisasfollows:First,Multi—sensorDataFusionte
4、chnologyisintroduced,andthentheworkingprincipleandthedesignmethodoftheKalmanfitlerisintroducedbriefly.ThemainfactorwhicheffectstheaccuracyoftheKalmanfilterisanalyzedandthemethodofhowtodesignthecovariancenoisematrixisintroduced.InorderthattheSINS/GPSintegratednavigationsystemcouldacquir
5、erelativelyhighpositioningprecisionwhentheGPSinformationisunavailable,thispapermainlyintroducestheapplicationofpredictiontechnologyintheSINS,GPSintegratednavigationsystem.a(chǎn)ndanalyzestheKalmanFilter’Sevaluationeriectonthesystemstateerror.InthisPaper,differentmotionstatessuchas血eaccelera
6、tedrectilinearmotionandcurvilinearmotionaresimulatedandtherelativitybetweenthepredictionerrorbasingontheKalmarlFilterandthemotionstateiSpresented.ThesimulationresultsindicatethatthemainfactorthataffectsthepredictionprecisioniStheheadingvariation.Furthermore,animprovedKaImanFilterisintr
7、oducedincasethatthevehicleisinmotion.TheconclusionobtainedisreferencedtoapplythepredictionresulttotheSINS/GPSintegratedsystemandthefieldtestresultindicatesthatthemethodproposedisaneffectiveapproachtoSINS/GPSintegratedsystemwhenGPSinformationisnotavailable.WhenAUVisworkingindependentl