文档介绍：摘要一体化、小型化的星光/惯性组合导航系统是导航研究领域中一个重要的发展方向,也是目前我国导航应用方面所急需解决的难题。星图处理和导航系统的硬件设计均为星光/惯性组合导航系统的核心技术,因此开展该两项技术的研究具有极高的工程应用价值。本文的主..作包括星图处理算法的初步研究及一体化组合导航的电路设计。星图处理算法的初步研究主要包括对星图处理各组成部分的分析、算法开发及仿真试验;一体化组合导航的电路设计主要包括一体化组合导航的电路板设计及板上通信管理系统设计。论文主要分为两个部分,第一部分:星图处理算法的初步研究,包括第二、三章;第二部分:一体化组合导航的电路设计,包括第四、五章。其备章内容安第一幸:简述了星光导航的工作原理、现状及发展趋势,提出奉课题的研党内容及其研究意义,并简要介绍了本文的创新点。第二章:分析了嗷脑肷匦裕隽诵峭嘉陕瞬ù淼脑砗第三章:详细介绍了本课题所开发的查表高斯拟合亚象元细分定位算法及基第四章:系统地介绍了一体化组合导航电路板的各组成部分的设计,包括一体化组合导航电路板的总体架构设计、供电电源设计、电路板的层次结构设计、第五章:详细介绍了一体化组合导航的板上通信管理系统的设计及实现,主要包括整个通信管理系统的总体架构设计、系统的各外部通信管理单元设计、板间ㄐ殴芾砟?樯杓啤⒆芸刂频ピ5纳杓萍跋低车淖酆鲜迪帧本文的创新之处在于:提出了查询匹配结合单,点相关运算的伪星识别算法,并利用星图的一维数组转换算法简化了对恒星星点的相对位置的描述;提出了高精度、快速定位的查表高斯拟合算法。关键字:星光导航,星光/惯性组合导航,星图处理,匹配识别,组合导航电路设计,信号完整性仿真排如下:效果,并系统地介绍了本课题所开发的星图分割算法及基于匹配查询和单点相关运算的伪星识别算法的组成、工作原理、算法实现及仿真试验。于多维三角形向量的双次检测识别算法的组成、算法的实现及仿真试验。信号完整性仿真及电路板的设计结果。第六章:总结和展望。浙江大学硕士学位论文
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善到,丽同—岳肄’⋯。第一章绪论星光导航的工作原理及优点引言小型化、一体化的组合导航系统。由于星光导航和惯性导航均为高精度自主导航,航是我国导航研究领域的当务之急。近几十年来我国在导航技术上取得了突飞猛进的发展,其研究和应用已经渗透到国民经济的各个方面并涉及到科学研究的众多领域⋯。然而伴随着我国在航空航天和国防建设上的不断发展,我国目前仍急需一种具有高精度、高度自主、因此是该组合导航的首选导航技术,但是目前我,尤其在导航定位精度、导航的实时性、一体化集成体积上仍难于满足我国当前的应用需求,迸一步深入研究星光导航及一体化、小型化的星光,,是基于星图识别和多星矢量定位技术的天文导航系统。其工作原理为采用蛘逤嗷纳阈强胀迹纳阈峭贾的目标恒星星体被称为观测星,将所拍摄的星图进行滤波处理、星图分割提取目标星体,通过高精度目标星体的亚象元细分定位来提取目标星体所在视场中的坐标,再利用星图识别算法从导航星库中查找出与当前观测星相匹配的导航星。由于导航星所在天球坐标中的位置是已知的,结合上述的星体细分定位,当光轴线与地平线相垂直时,经导航解算就可以确定当前测量位置所在的经纬度,然而由于庵岵灰欢ù怪庇谒较撸阅壳靶枪獾己饺匀恍枰@霉咝导航等其它手段来获得水平基准并进行校正【。其工作原理如下图所示:.枪獾己降挠诺星光导航作为天文导航的一个分支,具有如下几项优点:浙江大学硕士学位论文图枪獾己焦ぷ髟硗【::/何м赋浮猟;‘.。。—”——
星光导航的国内外研究现状抗干扰能力强,高度可靠星光导航涵盖了可见光的整个电磁波谱,从而具有极强的抗干扰能力。此外,天体的空间运动规律不受人为破坏,⒄骨魇随着微电子设计技术的不断发展,星光导航将向采用嵌入式微处理器、,自主式导航与其它天文导航系统一样,星光导航是以已知准确空间位置、不可毁灭的恒星为基准,并通过光电装置被动探测恒星位置,进而获取导航信息,是~种被动式、完全自主的导航。精度高、无时间累积误差由于星光导航建立在恒星参考系基础之上,而由恒星所构成的惯性系框架具有无可比拟的精确性和可靠性,因而星光导航具有极高的导航精度,其中定向精度最高,定位精度仅次于辈饬课蟛钜膊凰媸奔涠郏虼耸视糜谠距离、长时间的飞行导航。性。设备简单造价低,便于推广应用星光导航与其它的天文导航一样不需要设立陆基站台,设备简单,工作可靠,不受制约,便于建成独立自主的导航体制。星光导航的应用现状由于星光导航具有上