优秀研究生学位论文题录展示

弹道导弹INS/GPS/RSM组合导航研究

专 业: 制导、导航与控制
关键词: 弹道导弹导航 故障检测 滤波技术 智能化技术
分类号: TJ7
形 态: 共 115 页 约 75,325 个字 约 3.603 M内容
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内容摘要


为满足现代战争的需要,对弹道导弹导航系统的精度要求越来越高.而且除了精度的要求外,弹道导弹对导航系统故障检测、容错等的要求也在不断提高.任何一种单一的导航传感器或两两导航传感器组合的导航系统难以胜任这样全面的要求.因此充分利用各种导航传感器,采用先进的传感器数据融合、滤波技术和智能化技术,构成以惯性为基础的“惯性

多传感器导航系统”将是满足现代导弹武器系统导航要求的主要趋势.为了探讨多传感器组合导航在弹道导弹上的应用,该文将结合在研的工程型号,对INS

GPS

RSM组合导航系统进行详细的研究.该文中首先介绍了现代导航系统及其发展趋势,指出分散滤波是组合导航未来的发展方向之一.同时又介绍了分散滤波的各种类型及其特点.在第二章中介绍了作为组合导航理论基础的滤波理论.其中包括卡尔曼滤波、分散滤波等等,并且作为重点,详细介绍了联邦滤波的理论及实现形式.从联邦滤波与分散滤波等价的角度指出信息分配因子的本质是为了得到最优滤波效果的一种数学处理方法.同时针对现有各种动态信息分配方法的不足,提出了一种新的分块动态信息分配算法.这种方法较好的保持了滤波效果与计算效率之间的平衡.该文的第三章是对联邦滤波的一些理论问题进行深入探讨.主要深入分析了在以往的文献中忽视的联邦滤波的信息分配因子问题,得到了有关信息分配因子的一些特性.第四章主要是对INS,GPS.RSM各自误差模型进行讨论,并建立了它们的误差状态方程以作为后面两章仿真计算的基础.第五章中是对弹道导弹组合导航系统的仿真研究.在这章中主要采用仿真的方法对INS

GPS.INS

RSM,INS

GPS

RSM组合导航的效果进行分析.该章完整的构造了上述各种组合导航的模型并且实现了相应算法.第六章研究采用联邦滤波的INS

GPS

RSM组合导航,特别是详细的讨论了在联邦滤波实现过程中一些问题.该章中针对采用不同参考模型的联邦滤波系统的缺点,提出了一种混合系统算法以减小联邦滤波的计算量.计算结果表明这种方法明显的减少了滤波计算量.另外该章中也实现了NR结构的INS

GPS

RSM联邦组合导航.同时该章中应用了各种不同的动态信息方法构造联邦组合系统并进行了仿真.综上所述,该文对INS

GPS

RSM组合导航的滤波方法作了详细的研究工作,并引入了联邦滤波这一新的滤波方法,探讨了其在INS

GPS

RSM组合导航中实现的主要方面.给出了一套完整的弹道导弹INS

GPS

RSM组合导航模型及算法并加以实现.同时分析了被以往文献忽略的信息分配因子,得到了它的一些特性,对动态确定信息分配因子的方法进行了较为深入的研究并提出了一种新的分块动态信息分配方法.这些工作对弹道导弹组合导航研究具有一定的意义,并为联邦滤波在弹道导弹组合导航中的应用提供了基础……

全文目录


文摘
英文文摘
图表目录
1前言
1.1研究的目的和意义
1.2组合导航系统发展综述
1.2.1.导航和导航系统的发展
1.2.2.组合导航系统及其发展
1.3分散滤波综述
1.3.1.集中式分散滤波
1.3.2.层次式分散滤波
1.3.3.分布式分散滤波
1.4联邦滤波
1.5论文结构
1.6论文的主要贡献
2卡尔曼滤波及分散滤波
2.1前言
2.2卡尔曼滤波
2.2.1.离散时间系统卡尔曼滤波
2.2.2.连续系统的离散化
2.3分散滤波
2.4联邦滤波器
2.4.1.系统模型
2.4.2.联邦滤波原理
2.4.3.联邦滤波算法
2.4.4.联邦滤波器系统实现
2.4.5.联邦滤波器的特点
2.5算例
3联邦滤波算法研究
3.1前言
3.2信息分配因子的本质
3.3信患分配因子确定方法
3.3.1.固定常数信息分配因子
3.3.2.基于矩阵范数的信息分配因子
3.3.3.基于矩阵对角元素的信息分配因子
3.3.4.基于矩阵特征值的信息分配因子
3.4动态信息分配因子确定方法分析
3.4.1.稳定性
3.4.2.不同方法之间的特点
3.5分块动态信息分配因子确定方法
3.5.1.标准算法
3.5.2.简化算法
3.6各种分配方法的计算效率
3.7小结
4弹道导弹INS/GPS/RSM组合导航系统分析
4.1前言
4.2惯性导航系统误差分析
4.2.1.惯性导航系统
4.2.2.平台式惯性测量器件误差状态模型
4.2.3.坐标系定义
4.2.4.惯性测量装置误差的传播
4.2.5.简化惯性系统误差传播模型
4.3 GPS系统
4.3.1.GPS定位原理
4.3.2.GPS主要的定位误差源分析
4.3.3.GPS误差状态方程
4.4雷达景象匹配末制导原理及误差分析
4.4.1.雷达景象匹配末制导
4.4.2.雷达景象匹配末制导误差
4.5小结
5弹道导弹INS/GPS/RSM组合导航仿真研究
5.1前言
5.2飞行弹道
5.3坐标转换
5.3.1.坐标系定义
5.3.2.坐标转换
5.3.3.相对坐标转换
5.4 INS独立导航系统
5.4.1.协方差分析
5.4.2.低阶状态模型
5.4.3.高阶状态模型
5.4.4.仿真结果及分析
5.5 INS/GPS组合导航
5.5.1.低阶状态模型
5.5.2.高阶状态模型
5.5.3.仿真结果分析
5.6 INS/RSM组合导航
5.6.1.滤波系统状态变量及初值
5.6.2.状态模型
5.6.3.滤波结果分析
5.7 INS/GPS/RSM组合导航
5.7.1.状态模型及状态变量
5.7.2.低阶状态模型
5.7.3.高阶状态模型
5.7.4.滤波结果及分析
5.8小结
6INS/GPS/RSM联邦组合导航
6.1前言
6.2联邦滤波仿真
6.2.1.仿真算法
6.2.2.低阶联邦滤波系统
6.2.3.高阶系统
6.2.4.混合系统
6.3联邦滤波计算效率
6.3.1.Kalman滤波计算效率
6.3.2.联邦滤波计算效率
6.3.3.各种组合导航滤波效率对比
6.4联邦滤波结构
6.4.1.滤波算法
6.4.2.结果分析
6.5 INS/GPS/RSM联邦组合导航信息分配因子的分析
6.5.1.常数分配因子
6.5.2.动态信息分配因子
6.6小结
7结论
7.1本文结论
7.2将来的工作
参考文献i

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中图分类: > TJ7 > 工业技术 > 武器工业 > 火箭、导弹

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