微慣導(dǎo)北斗深組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差抑制方法研究
定 價(jià):85 元
叢書(shū)名:國(guó)防科技大學(xué)慣性技術(shù)實(shí)驗(yàn)室優(yōu)秀博士學(xué)位論文叢書(shū)
- 作者:王安成,何曉峰,唐康華,胡小平,范晨 著
- 出版時(shí)間:2020/5/1
- ISBN:9787118120813
- 出 版 社:國(guó)防工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TN967.1
- 頁(yè)碼:168
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《微慣導(dǎo)北斗深組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差抑制方法研究》面向高動(dòng)態(tài)載體導(dǎo)航需求,基于國(guó)防科技大學(xué)慣性技術(shù)實(shí)驗(yàn)室參與研發(fā)的國(guó)產(chǎn)化微慣導(dǎo)/北斗深組合導(dǎo)航系統(tǒng)樣機(jī),針對(duì)影響其性能的主要誤差源及其抑制方法進(jìn)行了研究。重點(diǎn)分析了參與組合的微慣性測(cè)量單元中微陀螺溫度誤差影響規(guī)律,從抑制溫度誤差傳遞鏈路的角度,提出了一種降低微陀螺溫度誤差的新方法;深入研究了深組合系統(tǒng)中慣導(dǎo)精度與北斗接收機(jī)基帶信號(hào)跟蹤性能的適配性,給出了典型參數(shù)下滿足環(huán)路跟蹤需求的慣導(dǎo)精度下界,并設(shè)計(jì)了一種新慣性輔助接收機(jī)載波跟蹤環(huán)路結(jié)構(gòu):《微慣導(dǎo)北斗深組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差抑制方法研究》還針對(duì)組合系統(tǒng)航向角阻尼問(wèn)題,提出了利用接收機(jī)測(cè)量的載體運(yùn)動(dòng)加速度信息輔助解算的新方法,提高了航向角精度。
《微慣導(dǎo)北斗深組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差抑制方法研究》對(duì)從事組合導(dǎo)航特別是慣導(dǎo)/衛(wèi)星組合系統(tǒng)的科研和工程技術(shù)人員具有重要的參考價(jià)值,也可作為高等學(xué)校組合導(dǎo)航等專(zhuān)業(yè)方向的研究生教材。
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(Inertial Navigation System,INS)與全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)具有誤差特性互補(bǔ)的特點(diǎn),使得INS/GNSS組合導(dǎo)航系統(tǒng)極具應(yīng)用價(jià)值。按照融合方式的不同,INS/GNSS組合可以劃分為松組合、緊組合和深組合,其中深組合實(shí)現(xiàn)了INS與GNSS的相互輔助,可獲得更高的導(dǎo)航精度、更好的動(dòng)態(tài)適應(yīng)性和抗干擾能力。但是,深組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣導(dǎo)與接收機(jī)的相互輔助,也使得系統(tǒng)高度耦合,誤差源較多,誤差相互作用機(jī)理復(fù)雜。特別是當(dāng)系統(tǒng)使用低成本低精度的微型慣性測(cè)量單元(Micro Inertial Measurement Unit,MIMU)時(shí),誤差抑制問(wèn)題更應(yīng)引起重視。本書(shū)面向高動(dòng)態(tài)應(yīng)用背景,基于國(guó)防科技大學(xué)所研制的國(guó)產(chǎn)微慣導(dǎo)/北斗深組合導(dǎo)航系統(tǒng)樣機(jī),對(duì)深組合系統(tǒng)導(dǎo)航的誤差源與誤差傳播特性進(jìn)行了深入分析,并針對(duì)低成本慣導(dǎo)中的微陀螺漂移誤差、北斗接收機(jī)載波環(huán)跟蹤誤差和組合導(dǎo)航姿態(tài)角誤差等主要誤差源及其抑制方法進(jìn)行了深入研究,主要內(nèi)容包括:
(1)對(duì)MIMU/BDS深組合系統(tǒng)的基本框架和系統(tǒng)模型進(jìn)行了詳細(xì)闡述,對(duì)不同深組合模型進(jìn)行了比較,深入分析了慣性輔助型深組合導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差源與誤差傳遞過(guò)程.指出:①M(fèi)IMU測(cè)量誤差和北斗接收機(jī)載波環(huán)跟蹤誤差是深組合導(dǎo)航系統(tǒng)的主要誤差源;②姿態(tài)誤差尤其是航向角誤差的可觀性差,其估計(jì)精度受MIMU測(cè)量誤差的限制,難以滿足應(yīng)用需求;③實(shí)際應(yīng)用中,溫變導(dǎo)致的MIMU零偏漂移是MIMU測(cè)量誤差的主要來(lái)源,也是降低深組合導(dǎo)航系統(tǒng)精度的顯著因素。利用MIMU/BDS深組合導(dǎo)航系統(tǒng)樣機(jī)、半物理仿真測(cè)試平臺(tái)及車(chē)載實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果驗(yàn)證了誤差分析結(jié)論的正確性。
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 微慣導(dǎo)/北斗深組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究進(jìn)展
1.2.1 MIMU及其誤差抑制技術(shù)
1.2.2 BDS與接收機(jī)基帶信號(hào)高動(dòng)態(tài)跟蹤技術(shù)
1.2.3 INS/GNSS深組合導(dǎo)航技術(shù)
1.3 本書(shū)主要內(nèi)容
第2章 微慣導(dǎo)/北斗深組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型與誤差分析
2.1 深組合導(dǎo)航系統(tǒng)基本框架
2.1.1 接收機(jī)模塊
2.1.2 慣導(dǎo)模塊
2.1.3 組合處理模塊
2.2 深組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型分析
2.2.1 標(biāo)量跟蹤與矢量跟蹤
2.2.2 慣性輔助型深組合模型
2.2.3 矢量跟蹤型深組合模型
2.2.4 模型比較分析
2.3 深組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差分析
2.3.1 速度誤差分析
2.3.2 位置誤差分析
2.3.3 姿態(tài)誤差分析
2.3.4 MIMU測(cè)量誤差分析
2.3.5 深組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差鏈
2.3.6 實(shí)驗(yàn)分析與驗(yàn)證
第3章 硅微陀螺溫度誤差抑制新方法研究
3.1 硅微陀螺基本原理
3.1.1 硅微陀螺工作原理及其動(dòng)力學(xué)分析
3.1.2 硅微陀螺信號(hào)檢測(cè)與控制原理
3.2 硅微陀螺解調(diào)失配角定義及其與角速度輸出誤差的關(guān)系
3.3 硅微陀螺解調(diào)失配角的溫度敏感性與溫度變化機(jī)理
3.3.1 解調(diào)失配角的影響因素
3.3.2 敏感模態(tài)運(yùn)動(dòng)模型的相移及其影響因素
3.3.3 敏感模態(tài)信號(hào)檢測(cè)電路的相移及其影響因素
3.3.4 驅(qū)動(dòng)模態(tài)運(yùn)動(dòng)模型的相移及其影響因素
3.3.5 解調(diào)失配角的溫度敏感性及溫度變化機(jī)理
3.4 基于頻率高精度跟蹤的解調(diào)失配角抑制方法
3.4.1 基于相位控制的驅(qū)動(dòng)模態(tài)諧振頻率跟蹤方法基本原理
3.4.2 基于相位控制的驅(qū)動(dòng)模態(tài)諧振頻率跟蹤環(huán)路分析與設(shè)計(jì)
3.4.3 仿真驗(yàn)證
3.4.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.5 解調(diào)失配角動(dòng)態(tài)估計(jì)方法
3.5.1 基于卡爾曼濾波器的解調(diào)失配角動(dòng)態(tài)估計(jì)
3.5.2 基于自適應(yīng)強(qiáng)跟蹤卡爾曼濾波器的解調(diào)失配角動(dòng)態(tài)估計(jì)
3.5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
……
第4章 MIMU輔助下北斗接收機(jī)載波環(huán)跟蹤誤差抑制方法研究
第5章 基于接收機(jī)加速度信息的航向角誤差阻尼
第6章 總結(jié)與展望
附錄
參考文獻(xiàn)