捷联式最优组合导航系统的Kalman滤波算法设计
| 摘要: | 第1页 |
| Abstract: | 第6-8页 |
| 目录: | 第8-9页 |
| 图和附表清单: | 第9-12页 |
| 绪论 | 第12-13页 |
| 研究目标 | 第13页 |
| 国内外相关研究进展 | 第13-14页 |
| 理论证明 | 第14-48页 |
| 1 系统坐标系的选取 | 第14-18页 |
| ·地球惯性坐标系inertial | 第14-15页 |
| ·地球坐标系earth | 第15页 |
| ·地理坐标系level | 第15页 |
| ·陀螺仪坐标系object | 第15页 |
| ·两个直角坐标的变换矩阵 | 第15-18页 |
| ·三个参考坐标系统的相互转化姿态矩阵 | 第16-17页 |
| Ⅰ 地球惯性坐标系和地球坐标系 | 第16-17页 |
| Ⅱ 地球坐标系和地理坐标系 | 第17页 |
| ·地球坐标系的两种表示方法之间的转化 | 第17-18页 |
| 2 系统工作环境 | 第18-22页 |
| ·地球参考模型 | 第18-19页 |
| ·重力加速度 | 第19-20页 |
| ·地球主曲率半径 | 第20-22页 |
| ·地球在惯性空间的旋转角速度 | 第22页 |
| 3 IMU测量数据 | 第22-26页 |
| ·加速度计的测量分析 | 第22-24页 |
| ·哥氏定理 | 第22页 |
| ·地球坐标系下的对加速度表达式 | 第22-23页 |
| ·加速度计等价结构 | 第23-24页 |
| ·比力方程 | 第24页 |
| ·陀螺仪的测量分析 | 第24-26页 |
| ·地理坐标系的绝对旋转角速度 | 第25-26页 |
| 4 组合导航算法 | 第26-48页 |
| ·GPS/INS组合方案 | 第26页 |
| ·GPS/INS组合概述 | 第26页 |
| ·GPS/INS组合方式 | 第26页 |
| ·惯导系统参数初始化 | 第26-33页 |
| ·确定系统初始位置速度状态 | 第27页 |
| ·系统的初始姿态对准与计算 | 第27-33页 |
| Ⅰ 粗对准 | 第27-29页 |
| Ⅱ 精对准 | 第29-33页 |
| ·系统姿态计算 | 第33-41页 |
| ·四元数 | 第33-36页 |
| Ⅰ 四元数定义 | 第33页 |
| Ⅱ 共轭四元数 | 第33页 |
| Ⅲ 四元数的模 | 第33页 |
| Ⅳ 四元数的运算规则 | 第33页 |
| Ⅴ 四元数的逆 | 第33-34页 |
| Ⅵ 刚体单轴旋转前后的坐标系及位置关系 | 第34-35页 |
| Ⅶ 向量叉积公式 | 第35页 |
| Ⅷ 用四元数表示刚体单轴旋转变化 | 第35-36页 |
| ·旋转矢量算法 | 第36-41页 |
| Ⅰ 更新四元数与旋转四元数 | 第36-37页 |
| Ⅱ 四元数和旋转矢量微分方程 | 第37-38页 |
| Ⅲ 三子样插值法求解旋转矢量 | 第38-41页 |
| ·系统导航计算 | 第41-44页 |
| ·航向角的计算 | 第41-42页 |
| ·速度的计算 | 第42-43页 |
| ·位置的计算 | 第43-44页 |
| ·GPS和IMU数据组合算法 | 第44-48页 |
| ·系统误差模型 | 第44-46页 |
| Ⅰ 系统速度误差模型 | 第44页 |
| Ⅱ 系统姿态误差模型 | 第44-46页 |
| ·组合滤波方程 | 第46-47页 |
| ·滤波方程的解算 | 第47-48页 |
| 试验特例 | 第48-53页 |
| 结束语 | 第53-55页 |
| 参考文献 | 第55页 |
