具备完好性监测功能的卫星/惯性紧组合导航方法研究

来源 :国防科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:q344494
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以舰载机组合导航着舰引导为研究背景,以卫星/惯性紧组合导航系统和接收机自主完好性监测算法为研究对象,以满足卫星/惯性紧组合导航的高精度及完好性需求为研究目标,围绕载波相位参与紧组合导航和故障排除算法开展了研究工作。针对舰载机着舰引导对紧组合导航系统高精度的要求,本文研究了历元间位置增量参与紧组合导航的方案,并对其误差特性进行了试验分析。本文首次将高精度的历元间位置增量应用于组合导航的测量更新过程,在对其误差特性进行试验分析的基础上,有效提升了组合导航系统的速度精度和位置精度。与传统的星间历元间载波相位双差参与紧组合的方案比较,本文提出的方案收敛速度和导航精度要优于传统的方法,并且由于历元间位置增量需要观测向量增加的维数较少,因此计算效率也会更高。通过对实测数据进行处理,由精度评估结果可知,紧组合导航系统的水平方向定位误差在两米以内,定速精度为厘米级,姿态误差在一度以内,可以满足着舰引导对绝对导航的精度要求。本文提出了基于残差分离的完好性监测算法,有效提升了故障排除的准确率。本文以改进伪距单点定位为背景,针对伪距观测量中存在的粗差,使用基于最小二乘残差矢量的故障监测方法构造统计量和检验门限,并对定位误差保护限进行了评估,确保卫星构型满足完好性监测要求。然后针对传统的数据探测法只能用于单个故障和误排率高的缺陷,提出了基于残差分离的故障排除算法,该方法不仅可以较为准确地剔除包含粗差的伪距观测量,而且可以用于多颗卫星发生故障的情形。最后经过对实测数据进行处理,验证了残差分离法相对于传统的数据探测法的优越性和有效性。针对舰载机着舰引导对紧组合导航系统完好性的要求,本文实现了自主完好性监测方法在紧组合导航系统中的应用,验证了残差分离方法的有效性和通用性。为了确保紧组合导航系统的完好性,本文完成了紧组合导航中的完好性监测方案设计,并仿照针对伪距粗差的故障检测与排除方法,提出了针对多普勒和载波相位观测信息中的粗差检测与排除方法。然后通过在两个伪距观测量中加入粗差,验证了残差分离方法应对多颗卫星发生故障的性能。最后通过在一组实测数据中加入三种类型粗差,验证了粗差对于紧组合导航系统精度的影响,以及残差分离方法粗差剔除功能的准确性。当前北斗卫星全球导航系统即将全面建成,与此同时,我国海军航母平台提升作战效能需求愈加迫切,具备完好性监测功能的卫星/惯性组合导航系统必将在着舰引导领域发挥日益重要的作用。本文的研究成果能够为实现在复杂气候和环境下的舰载机安全着舰提供技术支撑,为研制我国基于北斗卫星导航系统的自动着舰系统提供研究思路和理论基础。
其他文献
位移有限元方法的位移结果精度较高,计算资源消耗低,便于实现大规模问题分析。然而,由于位移结果的微分运算,应力结果的精度低。另一方面,一般工程中层合结构的面外应力沿厚度方向通常呈非线性,且应力梯度大,假设采用位移法,要得到可靠的面外应力数值结果,必须在厚度方向将网格划分得更细,并要求采用磨平方案修改应力结果。混合有限元法可以同时求解位移和应力两类变量,且应力结果的精度很高,但是场变量数增加,需要更多
随着行政改革的兴起以及政府职能转变运动在中国范围内的持续开展,政府向社会组织购买公共服务成为政府职能转移的必要途径之一。但是,社会组织承接政府公共服务能力不足问题
背景与目的急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)是冠心病中最严重和最具有致死性的临床类型。早期诊断和及早再灌注治疗是目前指南推荐且在临床实践中已被证实是最有效的处理措施
学位
[目 的]探讨肝切除术中行亚甲蓝试验在降低术后胆漏等并发症发生率的价值。[方 法]以我院2018年9月至2019年12月收治的68例行肝切除术患者作为研究对象,采取随机分组法分为亚
比例减压阀是HMT离合器液压控制系统的核心控制元件,其性能对于系统的控制品质具有非常重要的意义,目前电控减压阀常用的驱动元件是比例电磁铁。本文以音圈电机驱动的减压阀为研究对象,针对减压阀用音圈电机推力密度、推力常数受永磁体温度影响和推力-电流迟滞现象,开展减压阀用音圈电机磁场与驱动特性、温度及推力特性和迟滞特性的研究,以提升音圈电机的推力密度和推力控制精度,为改善HMT离合器液压控制系统的控制品质
返回抑制(Inhibition of Return,IOR)是指刺激出现在人们先前注意过的位置时对其反应速度变慢的抑制现象。学习困难儿童已经被诸多研究证实存在显著的注意缺陷,我们在回顾以
高超声速进气道是冲压发动机的重要组成部分,其主要作用是对来流空气进行减速增压,为燃烧室提供具有一定压力、温度和速度的空气,使发动机产生足够的推力。当其进入不起动状
背景无创通气(Noninvasive ventilation,NIV)是一种无需建立有创人工气道的呼吸支持技术。对于意识清楚而且配合的轻中度急性呼吸衰竭(Acute respiratory failure,ARF)患者,N
研究背景和目的原发性肝癌是全球第六大最常见的癌症和第四大癌症死因,每年大约有841000例新发病例(4.7%)和782000例死亡病例(8.2%)。肝细胞肝癌,肝内胆管细胞癌和其他不常见
城市群建设是全球城市化的主导方向,更是促进区域创新、拉动经济增长的核心空间载体。推动实现创新驱动是中国重大战略之一,而促进经济高质量增长则是新时期中国面临的另一个