惯性/地磁组合导航匹配算法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aacpc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地磁导航因为其良好的自主性和优秀的隐蔽性在近几十年来受到越来越多学者的研究;它和其他导航方法相比几乎能在地球附近空间的任何地点任何天气环境下使用;它可以和惯性导航系统系统组成惯性/地磁组合导航方式,利用它们各自的有利因素弥补对方的缺陷。可以预见,地磁导航将会成为高科技武器装备的必备导航方式。本文研究了惯性/地磁组合导航的相关问题,主要有捷联惯性导航系统、地磁场模型、地磁等值线匹配(MAGCOM)算法、迭代最近等值线点(ICCP)以及本文所提出的基于仿射变换的匹配算法和抗野值匹配算法。首先,本文使用纯粹数学方法计算得到了加速度计和陀螺仪的理想输出,分析了惯性仪表的误差模型,对捷联惯性导航系统进行了仿真,仿真结果表明其导航误差随着时间流逝逐渐增大。接下来,对相关地磁场理论进行了研究,着重讨论了地磁模型,并利用全局地磁场模型(IGRF)仿真得到了地磁图,随后又对MAGCOM算法和ICCP算法进行了理论研究和仿真,仿真结果表明MAGCOM算法只能够校正位移误差,无法修正角度误差,而ICCP算法的匹配条件要求苛刻,算法复杂,容易发生所谓的局部最优现象。于是,针对MAGCOM算法和ICCP算法的不足,本文提出了一种基于仿射变换的地磁匹配算法,仿真表明该算法能够校正位移、角度和伸缩误差,并且精度高于MAGCOM算法和ICCP算法,具备一定研究价值。最后,为了消除地磁测量数据中野值的影响,结合抗差估计理论,提出了抗野值匹配算法,并详细叙述了其数学原理。仿真结果表明在存在小野值的情况下,抗野值匹配算法精度远高于基于仿射变换的匹配算法;在存在大野值的情况下,仿射变换算法已经不能正常工作,发生了误匹配,而抗野值匹配算法仍然具备较高精度,具备一定的优越性。
其他文献
在航空、航天及各类工业生产过程中,存在一类特殊的快时变不确定性参数,其变化与系统的当前状态密切相关。具有这类不确定性参数的对象可以是机械系统中的弹簧弹性、刚度、阻尼
随着全球能源形势的日趋紧张,太阳能光伏发电受到广泛关注。新型节能光源的出现使得太阳能路灯、庭院灯等照明系统越来越多的出现在我们日常生活中,太阳能照明系统逐渐得到广
安全用电已成为我国电力事业发展的永恒主题之一。如何有效检测引起电气火灾的原因,降低电气火灾事故的发生率及造成的生命财产损失,成为当今社会安全用电的研究重点。建筑物低压配电系统中,现有预防电气火灾的保护装置,主要对过载、短路等引起的过电流及由接地故障产生的剩余电流,起到检测作用。当发生易引起电气火灾的串联型故障电弧时,因故障电流值低于传统保护装置的动作阈值,不能全面、有效的预防电气火灾,致使我国每年
本文基于ZigBee无线通信技术和以太网技术,研究并开发了无线传感器网络远程监控系统,从ZigBee组网技术、ZigBee网络节点软硬件开发、ZigBee网关开发、远程监控系统开发等四个
感应电机以其结构简单、价格低廉、可靠性高、维护方便的优点在工农业中取得了广泛应用。电机发生故障不仅会损坏电机本身,严重时还会使电机突然停机、生产线崩溃,造成巨大的经济损失和灾难性后果。对电机的常见故障进行分析及诊断,提高电机故障的诊断水平,具有重大实用价值。电机出现故障时,故障信号中往往含有大量的时变、短时突发性质的成分,因此可以通过检测、分析故障信号,获得电机的故障信息。传统的信号分析方法,如傅
随着社会经济的进步,工业生产过程的自动化和智能化程度越来越高。自动化程度的不断加深使企业积累和存储了越来越多的过程历史数据。一方面,随着企业对自身要求的不断提高,
随着国内铁路线路运营里程的增加、列车速度的提高和载重的增大,铁路轨道所承受的冲击力越来越大。轨道所受的冲击力增大后,轨道几何形位的变化就成为铁路工务部门关注的焦点
近年来,随着城镇化的发展,城市照明系统变化很大,因此建立一个良好的城市照明控制系统就显得至关重要。本文针对这种情况,将微型计算机控制技术、传感器与检测技术、电力线载
与传统集中式驱动方式相比,分布式驱动的轮毂电动车结构简单、四轮扭矩独立可控、节约能源,已经成为电动汽车研究重点和发展方向。对于转向工况,改善转向性能和提高稳定性是
随着通信网络规模越来越大,网络节点数量越来越多,网络业务流量越来越复杂,不断增长的需求对网络的负载能力提出了严峻挑战,网络拥塞问题变得日益严重。拥塞控制对于保障网络