中图网(原中国图书网)：网上书店，尾货特色书店，30万种特价书低至2折！

歡迎光臨中圖網(wǎng) 請(qǐng) | 注冊(cè)
> >
慣性導(dǎo)航系統(tǒng)快速傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù)

包郵 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)快速傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù)

出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2022-03-01
開(kāi)本： 24cm 頁(yè)數(shù)： 160頁(yè)
中 圖 價(jià):¥59.4(7.4折) 定價(jià)  ¥80.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
加入購(gòu)物車(chē) 收藏
開(kāi)年大促， 全場(chǎng)包郵
?新疆、西藏除外
本類五星書(shū)更多>

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)快速傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù) 版權(quán)信息

  • ISBN：9787030661951
  • 條形碼：9787030661951 ; 978-7-03-066195-1
  • 裝幀：一般膠版紙
  • 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
  • 重量：暫無(wú)
  • 所屬分類：>

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)快速傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)圍繞快速傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù), 首先簡(jiǎn)單介紹了傳遞對(duì)準(zhǔn)時(shí)的濾波估計(jì)算法, 經(jīng)典傳遞對(duì)準(zhǔn)的誤差模型、匹配方法、誤差分析等, 其次介紹了快速傳遞對(duì)準(zhǔn)的誤差模型、匹配方法、可觀測(cè)性分析、影響因素分析等, 然后分別針對(duì)大失準(zhǔn)角時(shí)基于四元數(shù)的非線性快速傳遞對(duì)準(zhǔn)、傳遞信息延遲、傳遞信息隨機(jī)丟失等問(wèn)題展開(kāi)介紹, *后介紹了快速傳遞對(duì)準(zhǔn)方法在大型艦船甲板變形估計(jì)中的應(yīng)用。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)快速傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù) 目錄

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn) 1
1.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn) 2
1.3 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)研究進(jìn)展 3
1.4 本書(shū)內(nèi)容框架 7
第2章 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8
2.1 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)動(dòng)基座傳遞對(duì)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu) 8
2.2 仿真系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì) 10
2.2.1 仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 10
2.2.2 艦船運(yùn)動(dòng)模擬器 11
2.2.3 撓曲變形模擬器 13
2.2.4 慣性器件模擬器 14
2.2.5 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)模擬器 17
2.2.6 桿臂效應(yīng)模擬器 24
2.3 仿真分析 25
2.4 小結(jié) 28
第3章 傳遞對(duì)準(zhǔn)濾波算法及可觀測(cè)度計(jì)算 29
3.1 卡爾曼濾波原理 29
3.1.1 連續(xù)系統(tǒng)的卡爾曼濾波 30
3.1.2 離散系統(tǒng)的卡爾曼濾波 30
3.1.3 連續(xù)卡爾曼濾波方程的離散化處理 32
3.2 離散型非線性擴(kuò)展卡爾曼濾波 33
3.3 無(wú)跡卡爾曼濾波 35
3.4 容積卡爾曼濾波 37
3.4.1 球形徑向容積準(zhǔn)則 38
3.4.2 容積卡爾曼濾波算法 38
3.4.3 仿真分析 39
3.5 可觀測(cè)性分析理論 42
3.6 可觀測(cè)度計(jì)算及其改進(jìn)方法 42
3.7 小結(jié) 46
第4章 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)經(jīng)典傳遞對(duì)準(zhǔn) 47
4.1 基本公式說(shuō)明 47
4.1.1 姿態(tài)誤差的定義 48
4.1.2 方向余弦矩陣的微分方程 49
4.1.3 四元數(shù)微分方程 50
4.1.4 四元數(shù)和方向余弦矩陣的轉(zhuǎn)換關(guān)系 50
4.2 經(jīng)典傳遞對(duì)準(zhǔn)誤差模型 51
4.2.1 姿態(tài)誤差模型 51
4.2.2 速度誤差模型 52
4.2.3 位置誤差模型 54
4.2.4 慣性器件誤差模型 54
4.3 經(jīng)典對(duì)準(zhǔn)的濾波器設(shè)計(jì) 55
4.3.1 系統(tǒng)狀態(tài)模型 55
4.3.2 速度誤差量測(cè)模型 55
4.3.3 位置誤差量測(cè)模型 55
4.4 經(jīng)典對(duì)準(zhǔn)的可觀測(cè)性研究及仿真分析 56
4.4.1 經(jīng)典對(duì)準(zhǔn)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì) 56
4.4.2 位置誤差量測(cè)時(shí)的經(jīng)典對(duì)準(zhǔn) 56
4.4.3 速度誤差量測(cè)時(shí)的經(jīng)典對(duì)準(zhǔn) 58
4.5 經(jīng)典傳遞對(duì)準(zhǔn)影響因素分析 59
4.5.1 海浪對(duì)初始對(duì)準(zhǔn)的影響 59
4.5.2 航行速度變化對(duì)初始對(duì)準(zhǔn)的影響 62
4.5.3 桿臂誤差對(duì)初始對(duì)準(zhǔn)的影響 63
4.6 大方位失準(zhǔn)角時(shí)的經(jīng)典傳遞對(duì)準(zhǔn) 64
4.6.1 大方位失準(zhǔn)角經(jīng)典傳遞對(duì)準(zhǔn)非線性誤差模型 64
4.6.2 大方位失準(zhǔn)角時(shí)的經(jīng)典對(duì)準(zhǔn)仿真分析 65
4.7 小結(jié) 66
第5章 線性快速傳遞對(duì)準(zhǔn) 67
5.1 快速傳遞對(duì)準(zhǔn)的線性誤差模型 67
5.1.1 坐標(biāo)系定義和四元數(shù)相關(guān)理論 67
5.1.2 計(jì)算姿態(tài)誤差模型 69
5.1.3 真實(shí)姿態(tài)誤差模型 71
5.1.4 速度誤差模型 71
5.2 “速度+姿態(tài)”匹配快速傳遞對(duì)準(zhǔn)研究 72
5.2.1 “速度+姿態(tài)”匹配量測(cè)模型及濾波器設(shè)計(jì) 72
5.2.2 系統(tǒng)可觀測(cè)性分析及可觀測(cè)度計(jì)算 73
5.2.3 “速度+姿態(tài)”匹配快速傳遞對(duì)準(zhǔn)仿真分析 74
5.3 “速度+角速度”匹配快速傳遞對(duì)準(zhǔn)研究 75
5.3.1 “速度+角速度”匹配量測(cè)模型及濾波器設(shè)計(jì) 76
5.3.2 系統(tǒng)可觀測(cè)性分析及可觀測(cè)度計(jì)算 77
5.3.3 “速度+角速度”匹配快速傳遞對(duì)準(zhǔn)仿真分析 78
5.4 “速度+部分角速度”匹配快速傳遞對(duì)準(zhǔn)研究 80
5.4.1 艦船撓曲變形對(duì)失準(zhǔn)角估計(jì)精度的影響分析 80
5.4.2 “速度+部分角速度”匹配模型及可觀測(cè)性分析 82
5.4.3 “速度+部分角速度”匹配快速傳遞對(duì)準(zhǔn)仿真分析 84
5.5 小結(jié) 85
第6章 快速傳遞對(duì)準(zhǔn)精度影響因素分析 86
6.1 海浪對(duì)快速傳遞對(duì)準(zhǔn)的影響分析 86
6.2 航行速度對(duì)快速傳遞對(duì)準(zhǔn)的影響分析 89
6.3 桿臂誤差對(duì)快速傳遞對(duì)準(zhǔn)的影響分析 91
6.4 撓曲變形對(duì)快速傳遞對(duì)準(zhǔn)的影響分析 93
6.5 小結(jié) 95
第7章 非線性快速傳遞對(duì)準(zhǔn) 96
7.1 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)快速傳遞對(duì)準(zhǔn)的非線性誤差模型 96
7.1.1 基于四元數(shù)的真實(shí)姿態(tài)誤差模型 96
7.1.2 基于四元數(shù)的計(jì)算姿態(tài)誤差模型 97
7.1.3 基于四元數(shù)的速度誤差模型 98
7.2 非線性模型與線性模型的關(guān)系 99
7.3 “速度+四元數(shù)”匹配非線性快速傳遞對(duì)準(zhǔn)濾波器設(shè)計(jì)及仿真分析 100
7.3.1 系統(tǒng)狀態(tài)、系統(tǒng)模型及量測(cè)模型 101
7.3.2 仿真分析 101
7.4 兩種誤差模型級(jí)聯(lián)的二次快速傳遞對(duì)準(zhǔn) 103
7.4.1 二次快速傳遞對(duì)準(zhǔn)方法設(shè)計(jì) 103
7.4.2 二次快速傳遞對(duì)準(zhǔn)仿真分析 104
7.5 基于偽量測(cè)的非線性快速傳遞對(duì)準(zhǔn) 105
7.5.1 基于偽量測(cè)的非線性快速傳遞對(duì)準(zhǔn)模型 106
7.5.2 可觀測(cè)性分析 108
7.5.3 仿真分析 110
7.6 小結(jié) 111
第8章 傳遞信息不確定時(shí)的快速傳遞對(duì)準(zhǔn) 112
8.1 時(shí)間延遲時(shí)的快速傳遞對(duì)準(zhǔn) 112
8.1.1 傳遞對(duì)準(zhǔn)中時(shí)間延遲分析 112
8.1.2 基于姿態(tài)矩陣預(yù)測(cè)的時(shí)間延遲誤差補(bǔ)償方案 113
8.1.3 時(shí)間延遲誤差補(bǔ)償方案仿真分析 114
8.2 隨機(jī)丟包時(shí)的快速傳遞對(duì)準(zhǔn) 116
8.2.1 量測(cè)參數(shù)丟包問(wèn)題模型 116
8.2.2 量測(cè)丟包的估計(jì)算法 119
8.2.3 次優(yōu)傳遞對(duì)準(zhǔn)估計(jì)器 131
8.2.4 仿真分析 133
8.3 小結(jié) 137
第9章 基于快速傳遞對(duì)準(zhǔn)模型的艦船甲板變形實(shí)時(shí)估計(jì) 138
9.1 艦船甲板變形估計(jì)的卡爾曼濾波器設(shè)計(jì) 138
9.1.1 系統(tǒng)模型 138
9.1.2 量測(cè)模型 139
9.1.3 卡爾曼濾波器 141
9.2 艦船甲板變形估計(jì)算法的可觀測(cè)性分析 141
9.2.1 可觀測(cè)性分析 141
9.2.2 基于可觀測(cè)度的奇異值分解 142
9.2.3 艦船甲板變形估計(jì)算法的可觀測(cè)度 143
9.3 仿真分析 144
9.4 小結(jié) 147
附錄 關(guān)于四元數(shù)表示旋轉(zhuǎn)的說(shuō)明 148
參考文獻(xiàn) 150
展開(kāi)全部

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)快速傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù) 節(jié)選

第1章 緒論 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(inertial navigation system，INS)簡(jiǎn)稱慣導(dǎo)系統(tǒng)，是一種完全自主式的導(dǎo)航系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于航空、航天、航海等領(lǐng)域。慣導(dǎo)的基本原理是根據(jù)慣性空間的牛頓力學(xué)定律，利用慣性器件測(cè)量載體相對(duì)慣性空間的線運(yùn)動(dòng)和角運(yùn)動(dòng)，計(jì)算出載體的姿態(tài)、航向、速度、位置等導(dǎo)航參數(shù)，是一種遞推式導(dǎo)航系統(tǒng)。 在慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入導(dǎo)航工作狀態(tài)之前，需要確定一系列的初始條件，即初始對(duì)準(zhǔn)。初始對(duì)準(zhǔn)是確定初始導(dǎo)航參數(shù)的過(guò)程，其*主要的任務(wù)是建立合適的導(dǎo)航坐標(biāo)系[1-5]。初始對(duì)準(zhǔn)的速度和精度對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)的啟動(dòng)速度和導(dǎo)航精度影響很大，是提升慣導(dǎo)性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。 隨著慣導(dǎo)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用及應(yīng)用場(chǎng)景的多元化，慣導(dǎo)系統(tǒng)經(jīng)常需要在惡劣的動(dòng)態(tài)環(huán)境中快速準(zhǔn)確地完成初始對(duì)準(zhǔn)。如靠泊碼頭的艦船、晃動(dòng)的汽車(chē)、航母艦載飛機(jī)、無(wú)人潛航器等載體平臺(tái)上的慣導(dǎo)在啟動(dòng)時(shí)不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)慣導(dǎo)系統(tǒng)就需要在運(yùn)動(dòng)的情況下進(jìn)行初始對(duì)準(zhǔn)，即動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)。在對(duì)艦載飛機(jī)、直升機(jī)、無(wú)人潛航器等載體的慣導(dǎo)進(jìn)行初始對(duì)準(zhǔn)時(shí)，可利用艦船的慣導(dǎo)參數(shù)快速完成對(duì)準(zhǔn)，這種對(duì)準(zhǔn)技術(shù)又稱傳遞對(duì)準(zhǔn)。近年來(lái)，動(dòng)基座條件下的初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)受到業(yè)界的普遍重視。 1.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn) 慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的主要目的是在慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入導(dǎo)航狀態(tài)之前確定初始導(dǎo)航參數(shù)，建立初始導(dǎo)航坐標(biāo)系。對(duì)平臺(tái)式慣導(dǎo)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，就是控制平臺(tái)旋轉(zhuǎn)使之與預(yù)定的導(dǎo)航坐標(biāo)系重合；對(duì)于捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(strapdown inertial navigation system，SINS)，就是確定出載體坐標(biāo)系b到導(dǎo)航坐標(biāo)系n的坐標(biāo)變換方向余弦矩陣(direction cosin matrix，DCM)。初始對(duì)準(zhǔn)是慣導(dǎo)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。對(duì)準(zhǔn)精度和對(duì)準(zhǔn)時(shí)間是慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的兩項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，初始對(duì)準(zhǔn)的精度直接影響慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航精度，初始對(duì)準(zhǔn)的時(shí)間標(biāo)志著慣導(dǎo)系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力，因此要求初始對(duì)準(zhǔn)的精度高、時(shí)間短，也就是既準(zhǔn)又快。 初始對(duì)準(zhǔn)按照對(duì)準(zhǔn)階段可以分為粗對(duì)準(zhǔn)和精對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)階段；按照對(duì)準(zhǔn)時(shí)載體的狀態(tài)可以分為靜基座對(duì)準(zhǔn)和動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)；按照對(duì)準(zhǔn)時(shí)是否依賴外部信息可以分為自對(duì)準(zhǔn)和非自對(duì)準(zhǔn)。慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)都是以系統(tǒng)的誤差模型為基礎(chǔ)，初始對(duì)準(zhǔn)誤差模型的好壞直接影響失準(zhǔn)角估計(jì)的精度和速度。誤差模型是一組描述慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差傳播特性的微分方程，它是列寫(xiě)初始對(duì)準(zhǔn)濾波方程的基礎(chǔ)，建立合理準(zhǔn)確的誤差方程組是初始對(duì)準(zhǔn)得以順利完成的重要保證[6]。 根據(jù)失準(zhǔn)角的大小可以將初始對(duì)準(zhǔn)誤差模型分為線性誤差模型和非線性誤差模型，如果三個(gè)失準(zhǔn)角都是小量，則得到線性誤差模型；如果三個(gè)失準(zhǔn)角都不是小量或者某一個(gè)失準(zhǔn)角不是小量，則得到非線性誤差模型，大方位失準(zhǔn)角非線性誤差模型就是在方位失準(zhǔn)角不是小量時(shí)得到的。對(duì)于線性誤差模型，可以采用卡爾曼濾波(Kalman filter，KF)算法對(duì)失準(zhǔn)角進(jìn)行估計(jì)；對(duì)于非線性誤差模型，可以采用擴(kuò)展卡爾曼濾波(extended Kalman filter，EKF)、無(wú)跡卡爾曼濾波(unscented Kalman filter，UKF)、粒子濾波(particle filter，PF)等非線性濾波算法對(duì)失準(zhǔn)角進(jìn)行估計(jì)。 初始對(duì)準(zhǔn)的實(shí)施方案主要有兩種：①基于經(jīng)典控制理論采用回路反饋法實(shí)現(xiàn)的經(jīng)典對(duì)準(zhǔn)方案；②基于現(xiàn)代控制理論狀態(tài)空間模型的*優(yōu)估計(jì)對(duì)準(zhǔn)方案。后者綜合考慮了慣導(dǎo)系統(tǒng)工作環(huán)境中的隨機(jī)干擾因素，通過(guò)合理設(shè)計(jì)對(duì)準(zhǔn)模型和估計(jì)算法可以提高對(duì)準(zhǔn)精度、縮短對(duì)準(zhǔn)時(shí)間，因此其成為現(xiàn)代對(duì)準(zhǔn)方案的主流。基于現(xiàn)代控制理論的卡爾曼濾波算法及其各種改進(jìn)算法目前是初始對(duì)準(zhǔn)實(shí)施方案中被廣泛采用的*優(yōu)估計(jì)方法。 經(jīng)典卡爾曼濾波由于算法簡(jiǎn)單、具有遞推性等一系列優(yōu)點(diǎn)獲得了*廣泛的應(yīng)用，但是在實(shí)際應(yīng)用中，卡爾曼濾波需要和其他技術(shù)相結(jié)合以克服其自身的一些缺點(diǎn)。在狀態(tài)維數(shù)較高時(shí)，需應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[7-15]和支持向量機(jī)[16，17]等智能技術(shù)或降維技術(shù)來(lái)克服卡爾曼濾波器遞推估計(jì)計(jì)算量較大的問(wèn)題。在系統(tǒng)模型的非線性較強(qiáng)時(shí)，擴(kuò)展卡爾曼濾波器所要求的系統(tǒng)線性化較困難，而且線性化會(huì)影響到濾波精度，因此在初始對(duì)準(zhǔn)中需采用無(wú)跡卡爾曼濾波[18-20]和粒子濾波[21， 22]等非線性濾波技術(shù)。在系統(tǒng)模型不準(zhǔn)確時(shí)，濾波器的估計(jì)精度較低甚至導(dǎo)致濾波器發(fā)散，需采用各種魯棒濾波器[23-29]和自適應(yīng)卡爾曼濾波技術(shù)[30]。 慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的濾波方法都是為了提高初始對(duì)準(zhǔn)的精度并縮短對(duì)準(zhǔn)時(shí)間，從而提高慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度和快速反應(yīng)能力。 1.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn) 慣導(dǎo)系統(tǒng)在載體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)進(jìn)行初始對(duì)準(zhǔn)，是動(dòng)基座對(duì)準(zhǔn)，如部署于艦船上的固定翼飛機(jī)、直升機(jī)、無(wú)人潛航器的慣導(dǎo)系統(tǒng)，部署于飛機(jī)上的機(jī)載導(dǎo)彈等武器裝備的慣導(dǎo)系統(tǒng)。 傳遞對(duì)準(zhǔn)技術(shù)[2，31-41]是在動(dòng)基座條件下，利用主慣導(dǎo)的導(dǎo)航信息，快速確定出子慣導(dǎo)系統(tǒng)正確的導(dǎo)航初始信息及“平臺(tái)”指向的方法[42]。在傳遞對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中，需要引入高精度主慣導(dǎo)系統(tǒng)的導(dǎo)航信息，并以此信息為基準(zhǔn)，與子慣導(dǎo)系統(tǒng)的相應(yīng)信息進(jìn)行匹配，在子慣導(dǎo)系統(tǒng)未對(duì)準(zhǔn)之前，物理平臺(tái)或數(shù)學(xué)平臺(tái)的姿態(tài)誤差角對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)各種性能參數(shù)都會(huì)產(chǎn)生影響。因此，主慣導(dǎo)、子慣導(dǎo)系統(tǒng)之間各種性能參數(shù)的差值都不同程度地反映出子慣導(dǎo)系統(tǒng)姿態(tài)誤差角的大小。利用這些差值，通過(guò)濾波算法可以估計(jì)并補(bǔ)償子慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差從而完成傳遞對(duì)準(zhǔn)。 根據(jù)所選參數(shù)的不同，可以將傳遞對(duì)準(zhǔn)算法分為計(jì)算參數(shù)匹配算法和測(cè)量參數(shù)匹配算法，典型的有速度匹配傳遞對(duì)準(zhǔn)算法、加速度匹配傳遞對(duì)準(zhǔn)算法、姿態(tài)匹配傳遞對(duì)準(zhǔn)算法等。當(dāng)存在水平加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度匹配或速度匹配可以達(dá)到初始對(duì)準(zhǔn)的目的；當(dāng)存在水平方向的角運(yùn)動(dòng)時(shí)，角速度匹配或姿態(tài)匹配可以達(dá)到初始對(duì)準(zhǔn)的目的。在傳遞對(duì)準(zhǔn)中利用組合匹配方法可以使卡爾曼濾波在任意運(yùn)動(dòng)中獲得較好的估計(jì)效果。早期，經(jīng)常采用的是位置與速度匹配傳遞對(duì)準(zhǔn)，其對(duì)準(zhǔn)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)準(zhǔn)程序步驟復(fù)雜，稱為常規(guī)對(duì)準(zhǔn)方法。1989年，Kain[36]對(duì)初始對(duì)準(zhǔn)的誤差角進(jìn)行了重新定義，給出了新的初始對(duì)準(zhǔn)誤差模型，并采用了“速度+姿態(tài)”匹配的方法，使傳遞對(duì)準(zhǔn)能夠在10s內(nèi)達(dá)到1mrad以下的對(duì)準(zhǔn)精度，克服了傳統(tǒng)速度匹配傳遞對(duì)準(zhǔn)方法需要載體做航向機(jī)動(dòng)以及對(duì)準(zhǔn)時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn)。之后，姿態(tài)角匹配、角速度匹配及兩者與速度匹配相結(jié)合的傳遞對(duì)準(zhǔn)方法得到了廣泛研究，稱為現(xiàn)代傳遞對(duì)準(zhǔn)方法。與傳統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)方法相比，現(xiàn)代傳遞對(duì)準(zhǔn)方法的主要優(yōu)點(diǎn)是提高了對(duì)準(zhǔn)的快速性，一般對(duì)準(zhǔn)可在10s內(nèi)完成；且在估計(jì)航向失準(zhǔn)角時(shí)不需要進(jìn)行時(shí)間較長(zhǎng)的S形機(jī)動(dòng)[31]，能在較短時(shí)間內(nèi)精確估計(jì)出子慣導(dǎo)系統(tǒng)的三個(gè)失準(zhǔn)角[43]。從可觀測(cè)性的角度出發(fā)，*好的組合匹配方案是“速度+姿態(tài)”匹配或“速度+角速度”匹配[40]。 此外，在傳遞對(duì)準(zhǔn)時(shí)，還需考慮桿臂效應(yīng)帶來(lái)的誤差，具體分析見(jiàn)2.2.6節(jié)。 1.3 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)研究進(jìn)展 隨著對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的重視和研究力量的投入，對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的研究逐步深入細(xì)化。為提升系統(tǒng)對(duì)噪聲的適應(yīng)性，自適應(yīng)卡爾曼濾波技術(shù)以及多種濾波方法的組合得到廣泛研究。極區(qū)以及位置信息未知情況下慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)和旋轉(zhuǎn)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)也引起了研究人員的重視[44，45]。研究人員將更多的研究精力集中于特殊的應(yīng)用情況，包括晃動(dòng)情況下的車(chē)載、艦載慣導(dǎo)系統(tǒng)的初始對(duì)準(zhǔn)[46-48]，艦載機(jī)、機(jī)載導(dǎo)彈等平臺(tái)的慣導(dǎo)系統(tǒng)的傳遞對(duì)準(zhǔn)，以及以上平臺(tái)在行進(jìn)間的初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)[49，50]。同時(shí)，由微機(jī)電系統(tǒng)(micro-electro-mechanical system，MEMS)構(gòu)成的慣導(dǎo)系統(tǒng)在各種應(yīng)用場(chǎng)合的初始對(duì)準(zhǔn)技術(shù)也成為研究熱點(diǎn)[51]。此外，對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn)的收斂判據(jù)以及性能評(píng)估也得到了一定的重視，并取得了一些研究成果[52-56]。 在傳遞對(duì)準(zhǔn)方面，國(guó)內(nèi)近幾年的研究主要集中于四個(gè)方面。 (1) 在失準(zhǔn)角較大、誤差模型為非線性的情況下如何設(shè)計(jì)濾波器，以及解決當(dāng)噪聲不能全部滿足高斯條件時(shí)濾波器的發(fā)散問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題的研究主要集中于兩點(diǎn)：①改進(jìn)傳統(tǒng)卡爾曼濾波技術(shù)以解決傳遞對(duì)準(zhǔn)中的非線性問(wèn)題；②引入改進(jìn)的自適應(yīng)H∞濾波器來(lái)抑制不確定性干擾以提升系統(tǒng)的魯棒性。對(duì)于**點(diǎn)，上海交通大學(xué)鮑其蓮等[57]引入強(qiáng)跟蹤自適應(yīng)卡爾曼濾波器，通過(guò)對(duì)估計(jì)誤差的一步預(yù)測(cè)方差加權(quán)來(lái)抑制噪聲，并建立動(dòng)基座傳遞對(duì)準(zhǔn)精確的非線性濾波模型以提升對(duì)準(zhǔn)精度并縮短對(duì)準(zhǔn)時(shí)間。胡健等[58]也采用了強(qiáng)跟蹤自適應(yīng)卡爾曼濾波器，通過(guò)模糊規(guī)則調(diào)整誤差方差陣的加權(quán)系數(shù)，以及利用改進(jìn)的Elman網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息分配系數(shù)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，提升了傳遞對(duì)準(zhǔn)精度，減少了計(jì)算量。陳雨等[59]建立了基于四元數(shù)的“速度+姿態(tài)”匹配傳遞對(duì)準(zhǔn)模型，將噪聲擴(kuò)展進(jìn)狀態(tài)的思想應(yīng)用到容積卡爾曼濾波(cubature Kalman filter，CKF)器中以解決非線性過(guò)程噪聲和量測(cè)噪聲問(wèn)題，提升了大失準(zhǔn)角情況下的對(duì)準(zhǔn)精度。梁浩等[60]在研究大失準(zhǔn)角對(duì)準(zhǔn)時(shí)，引入稀疏高斯-厄米積分濾波，根據(jù)狀態(tài)參數(shù)可觀測(cè)度大小將積分變量分類并據(jù)此構(gòu)造各向異性權(quán)重向量來(lái)控制各通道積分的精度等級(jí)，以對(duì)各變量通道的積分點(diǎn)數(shù)目進(jìn)行合理分配，對(duì)準(zhǔn)精度較UKF有所提高。崔瀟等[61]針對(duì)戰(zhàn)術(shù)級(jí)慣導(dǎo)系統(tǒng)，提出了一種直接姿態(tài)矩陣匹配線性矩陣形式卡爾曼濾波的傳遞對(duì)準(zhǔn)算法，將傳統(tǒng)大失準(zhǔn)角、小失準(zhǔn)角條件下的對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為線性濾波問(wèn)題，采用矩陣形式卡爾曼濾波對(duì)狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，可以在10s內(nèi)完成快速傳遞對(duì)準(zhǔn)，水平精度達(dá)到0.02°。高亢等[62]采用奇異值分解分析狀態(tài)變量可觀測(cè)度的方法對(duì)SINS大失準(zhǔn)角傳遞對(duì)準(zhǔn)的歐拉角模型進(jìn)行可觀測(cè)度分析，得出了“速度+姿態(tài)”匹配模式的可觀測(cè)度比“速度”匹配模式高的結(jié)論。汪湛清等[63]采用旋轉(zhuǎn)矢量誤差模型推導(dǎo)“速度”匹配和“速度+角速度”匹配的量測(cè)模型，并通過(guò)平方根無(wú)跡卡爾曼濾波(square root UKF，SRUKF)估計(jì)失準(zhǔn)角，較歐拉角誤差模型提高了精度，縮短了對(duì)準(zhǔn)時(shí)間。Chen等[64]針對(duì)外部動(dòng)態(tài)環(huán)境引起船體變形影響對(duì)準(zhǔn)精度的問(wèn)題，采用擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器來(lái)提升卡爾曼濾波的性能，達(dá)到了抵抗外部未知干擾和線性化動(dòng)態(tài)反饋的目的，提升了傳遞對(duì)準(zhǔn)的性能。對(duì)于第二點(diǎn)，Zhou等[65]針對(duì)大失準(zhǔn)角和觀測(cè)噪聲統(tǒng)計(jì)特性的不確定性，融合隨機(jī)球面徑向積分濾波算法與無(wú)導(dǎo)數(shù)H∞濾波器結(jié)構(gòu)，構(gòu)成新的非線性H∞濾波器，降低了系統(tǒng)非線性和不確定性對(duì)對(duì)準(zhǔn)精度的影響。Lu等[66]針對(duì)機(jī)載低精度姿態(tài)航向參考系統(tǒng)在大失準(zhǔn)角下的傳遞粗對(duì)準(zhǔn)，利用*優(yōu)四元數(shù)空中對(duì)準(zhǔn)的方法，充分利用主慣導(dǎo)的姿態(tài)導(dǎo)航信息，在機(jī)體坐標(biāo)系中將傳遞對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題轉(zhuǎn)換為*優(yōu)四元數(shù)求解，通過(guò)兩階替代算法提升計(jì)算精度，使傳遞對(duì)準(zhǔn)的精度和魯棒性都得到了提升。Zhu等[53]則提出了一種魯棒穩(wěn)定性分析的算法用于評(píng)估不確定性干擾對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)傳遞對(duì)準(zhǔn)的影響。Lyu等[67]提出了一種自適應(yīng)采樣變換(UT)?H∞?濾波器，融合?UKF?和?H∞?濾波，自適應(yīng)地調(diào)節(jié)魯棒因子平衡對(duì)準(zhǔn)的精度和魯棒性，采用“速度+姿態(tài)矩陣”的觀測(cè)模型，提升了非線性傳遞對(duì)準(zhǔn)的魯棒性和精度。Gao等[68]提出了一種用于傳遞對(duì)準(zhǔn)的自適應(yīng)魯棒控制器，在濾波過(guò)程中引入系統(tǒng)觀測(cè)誤差和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型誤差，通過(guò)等效加權(quán)矩陣和自適應(yīng)因子自適應(yīng)地調(diào)整更新前一步的信息，以抵抗系統(tǒng)模型誤差的干擾，從而彌補(bǔ)了傳統(tǒng)卡爾曼濾波器需要精確觀測(cè)和準(zhǔn)確建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的固有缺陷，較大提升了傳遞對(duì)準(zhǔn)的性能。 (2) 研究載體撓曲運(yùn)動(dòng)和動(dòng)態(tài)桿臂對(duì)傳遞對(duì)準(zhǔn)精度的影響。主慣導(dǎo)載體的變形和撓曲運(yùn)動(dòng)制約了子慣導(dǎo)傳遞對(duì)準(zhǔn)精度的提升，近年來(lái)這方面的研究較多。李四海等[69]通過(guò)分析建模過(guò)程，認(rèn)為在將彈性變形當(dāng)作有色噪聲且使用卡爾曼濾波量測(cè)擴(kuò)增法進(jìn)行傳遞對(duì)準(zhǔn)濾波器設(shè)計(jì)時(shí)，可以兼顧估計(jì)精度和計(jì)算量。魯浩等[70]在繼承速度積分匹配方法優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了一種平均速度匹配傳遞對(duì)準(zhǔn)方案，有效降低了桿臂的撓曲運(yùn)動(dòng)對(duì)速

暫無(wú)評(píng)論……
書(shū)友推薦
返回頂部
中圖網(wǎng)
在線客服
主站蜘蛛池模板： 高压无油空压机_无油水润滑空压机_水润滑无油螺杆空压机_无油空压机厂家-科普柯超滤(广东)节能科技有限公司 | 石家庄救护车出租_重症转院_跨省跨境医疗转送_活动赛事医疗保障_康复出院_放弃治疗_腾康26年医疗护送转诊团队 | 北京翻译公司_同传翻译_字幕翻译_合同翻译_英语陪同翻译_影视翻译_翻译盖章-译铭信息 | 热闷罐-高温罐-钢渣热闷罐-山东鑫泰鑫智能热闷罐厂家 | 馋嘴餐饮网_餐饮加盟店火爆好项目_餐饮连锁品牌加盟指南创业平台 | 纳米涂料品牌 防雾抗污纳米陶瓷涂料厂家_虹瓷科技 | 电动车头盔厂家_赠品头盔_安全帽批发_山东摩托车头盔—临沂承福头盔 | 英国公司注册-新加坡公司注册-香港公司开户-离岸公司账户-杭州商标注册-杭州优创企业 | 卓能JOINTLEAN端子连接器厂家-专业提供PCB接线端子|轨道式端子|重载连接器|欧式连接器等电气连接产品和服务 | 锻造液压机,粉末冶金,拉伸,坩埚成型液压机定制生产厂家-山东威力重工官方网站 | 精密交叉滚子轴承厂家,转盘轴承,YRT转台轴承-洛阳千协轴承 | 成都茶楼装修公司 - 会所设计/KTV装修 - 成都朗煜装饰公司 | 知名电动蝶阀,电动球阀,气动蝶阀,气动球阀生产厂家|价格透明-【固菲阀门官网】 | 首页|成都尚玖保洁_家政保洁_开荒保洁_成都保洁 | 圆周直径尺-小孔内视镜-纤维研磨刷-东莞市高腾达精密工具 | 档案密集柜_手动密集柜_智能密集柜_内蒙古档案密集柜-盛隆柜业内蒙古密集柜直销中心 | 煤矿支护网片_矿用勾花菱形网_缝管式_管缝式锚杆-邯郸市永年区志涛工矿配件有限公司 | 全自动包装秤_全自动上袋机_全自动套袋机_高位码垛机_全自动包装码垛系统生产线-三维汉界机器（山东）股份有限公司 | 无菌检查集菌仪,微生物限度仪器-苏州长留仪器百科 | 膏方加工_丸剂贴牌_膏滋代加工_湖北康瑞生物科技有限公司 | X光检测仪_食品金属异物检测机_X射线检测设备_微现检测 | 真空冷冻干燥机_国产冻干机_冷冻干燥机_北京四环冻干 | 手持气象站_便携式气象站_农业气象站_负氧离子监测站-山东万象环境 | 校园文化空间设计-数字化|中医文化空间设计-党建|法治廉政主题文化空间施工-山东锐尚文化传播公司 | 广州番禺搬家公司_天河黄埔搬家公司_企业工厂搬迁_日式搬家_广州搬家公司_厚道搬迁搬家公司 | 除湿机|工业除湿机|抽湿器|大型地下室车间仓库吊顶防爆除湿机|抽湿烘干房|新风除湿机|调温/降温除湿机|恒温恒湿机|加湿机-杭州川田电器有限公司 | 冷却塔风机厂家_静音冷却塔风机_冷却塔电机维修更换维修-广东特菱节能空调设备有限公司 | 对夹式止回阀厂家,温州对夹式止回阀制造商--永嘉县润丰阀门有限公司 | 潍坊大集网-潍坊信息港-潍坊信息网 | 混合气体腐蚀试验箱_盐雾/硫化氢/气体腐蚀试验箱厂家-北京中科博达 | 济南ISO9000认证咨询代理公司,ISO9001认证,CMA实验室认证,ISO/TS16949认证，服务体系认证，资产管理体系认证，SC食品生产许可证- 济南创远企业管理咨询有限公司 郑州电线电缆厂家-防火|低压|低烟无卤电缆-河南明星电缆 | 临沂招聘网_人才市场_招聘信息_求职招聘找工作请认准【马头商标】 | 微妙网,专业的动画师、特效师、CG模型设计师网站！ - wmiao.com 超声波电磁流量计-液位计-孔板流量计-料位计-江苏信仪自动化仪表有限公司 | 防爆电机-高压防爆电机-ybx4电动机厂家-河南省南洋防爆电机有限公司 | Safety light curtain|Belt Sway Switches|Pull Rope Switch|ultrasonic flaw detector-Shandong Zhuoxin Machinery Co., Ltd | 珠海冷却塔降噪维修_冷却塔改造报价_凉水塔风机维修厂家- 广东康明节能空调有限公司 | AGV叉车|无人叉车|AGV智能叉车|AGV搬运车-江西丹巴赫机器人股份有限公司 | 营养师网，营养师考试时间，报名入口—网站首页 | 上海公众号开发-公众号代运营公司-做公众号的公司企业服务商-咏熠软件 | 安全阀_弹簧式安全阀_美标安全阀_工业冷冻安全阀厂家-中国·阿司米阀门有限公司 | Akribis直线电机_直线模组_力矩电机_直线电机平台|雅科贝思Akribis-杭州摩森机电科技有限公司 |