文档介绍：摘要关键词:捷联式惯性导航系统,己较低常楹系己较低常ǘ波,将两种或多种导航系统组合起来成为一个综合系统,其导航性能比单一的导航系统好,因此组合导航系统目前已成为导航系统的主要发展方向之一。现代控制理论的成就,特别是最优估计理论的数据处理方法,为组合导航系统提供了理论基础。本文首先对捷联式惯性导航系统、全球定位导航系统痛抛瑁铀俣计测姿系统进行了认真地分析,在此基础上对组合导航技术进行了研究;其次本文介绍了组合导航系统的硬件和软件的设计,对组合导航系统的工程实现做了详细说明,硬件上设计了以单片机为核心的数据采集系统和以:诵牡氖荽硐低常砑则上用卡尔曼滤波器实现了组合导航系统的信息融合;最后,在所设计的组合导航系统上进行了实验和测试。实验的结果表明,组合导航系统的性能比单一的导航系统有了较大的改善。南京理工大学硕士学位论文基于淖楹系己较低逞芯
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⒄构导航技术的发展是一个漫长的历史过程。早期导航主要靠目视导航,如观星导航,到简单的仪表导航,如指南针,到世纪,随着人类空间技术的迅猛发展,导航才开始向多样化,高精度化,自动化方向发展,年代有了无线电导航,年代出现了超短波的伏尔导航,年代惯性导航开始用于飞机导航,年代研制了远程无线电罗兰己较低矷浚饔镁嗬氪ɡ铮被寡兄瞥鏊档己较低常俺程的奥米加导航,作用距离己达ɡ铮瓿鱿治佬堑己健】,现已发展成了高精度的全球卫星导航系统。与此同时,人们开始把多种导航技术组合起来,以此充分利用各种导航技术的优点。.咝缘己较低惯性导航技术是一种工作时不依赖外界信息,也不向外辐射能量的自主式导航技术,它通过惯性敏感器件测量出载体的加速度及角速度,根据牛顿定律,推算出载体的速度、位置和姿态角【浚耆且揽吭靥遄陨砩璞付懒⒆灾鞯亟械己剑胪饨绮发生任何光、声、磁、电的联系,既不依赖外界任何信息,也不向外界辐射能量,能够独立完成导航任务,在军事上得到了一种绝对保密且不受干扰的导航系统。由于它的完全自主性,己广泛用于航天,航空,航海和许多民用领域,成为目前各种航行体上应用的一种主要导航设备,能够提供姿态及多种导航信息。按惯性测量装置在载体上的安装方式,惯性导航系统,煞治F教ㄊ焦咝缘己系统和捷联式惯性导航系统。平台式惯导系统是将惯性测量装置安装在惯性平台的台体上,根据建立坐标系的不同,又分为空间稳定和当地水平惯性导航系统两种。,空间稳定平台惯性导航系统的惯性平台相对惯性空间稳定,用以建立惯性坐标系。地球自转、重力加速度等影响由计算机加以补偿。这种系统多用于运载火箭的主动段和一些航天器上,当地水平平台式惯性导航系统的特点是台体上的两个加速度计输入轴所构成的基准平面能够始终跟踪载体所在点的水平面,因此加速度计不受重力加速度的影响。这种系统多用于沿地球表面运动的飞行器,如飞机、巡航导弹等。在平台式惯性导航系统中,惯性平台南京理工大学硕士学位论文基于淖楹系己较低逞芯
一多普勒导航系统、惯性一测向测距导航系统、惯性一奥米加导航系统、惯性—天文能隔离载体的角振动。惯性测量仪表工作条件较好。平台能直接建立导航坐标系,计算量小,容易补偿和修正测量仪表的输出,但是结构复杂,尺寸大。随着计算机的迅猛发展,出现了捷联式惯性导航系统。陀螺仪和加速度计直接安装在载体上,省掉了机电式的稳定平台;它将陀螺敏感的载体运动角速度,送给导航计算机,通过积分得到载体坐标系到导航坐标系的坐标转换矩阵,而后通过转换矩阵将加速度计测量所得的比力进行变换,即把沿载体坐标系各轴上测得的加速度分量转换到导航坐标系中,从而在导航坐标系内可进行位置与速度的计算;根据转换矩阵和姿态方位的唯一关系,可计算出载体的姿态和方位角。由于没有了惯性平台实体,捷联惯导系统的体积、重量和成本都比平台式惯导系统大为降低,而可靠性大为提高,且提供了更多的导航、制导信息,维护和使用上也带来很多方便。是一种基于卫星的无线电导航系统,是继惯性导航后导航技术的又一重大进展,是美国继阿波罗登月飞船和航天飞机之后的“第三大航天工程”。全球定位系统可以向数目不限的全球用户连续地提供高精度的全天候三维坐标、三维速度以及时间信息,因而广泛地应用于飞机、船舶和各种载运工具的导航、高精度的大地测量、精密工程测量、地壳形变监测、地球物理测量、海空救援、水文测量、近海资源勘探、航天发射及卫星回收等技术领域。低秤三大部分组成,分别是空间星座部分、地面监控部分、用户设备部分“。全球定位系统的空间卫星星座由颗工作卫星和潘媸笨梢云粲玫谋赣梦佬所组成。地面观测者见到地平面上的卫星颗数随时间和地点的不同而异,最少为颗,最多可达颗。全球定位系统的地面监测部分包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。为了确保低车牧己迷诵校孛婕嗫叵低撤⒒恿思渲匾5淖饔谩其主要任务是:监视卫星的运行;确定奔湎低常桓