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Research on SINS/GPS and SINS/CNS Integrated Navigation Systems

ABSTRACT第3-4页
ABBREVIATIONS第9-10页
1 INTRODUCTION第10-20页
    1.1 SINS/GPS NAVIGATIONS第10-13页
        1.1.1 Development Status of SINS第10-11页
        1.1.2 Overview on GNSS第11-12页
        1.1.3 MIMU-SINS/GPS Integration第12-13页
    1.2 SINS/CNS NAVIGATIONS第13-15页
    1.3 PREVIOUS RESEARCH AND LIMITATIONS第15-17页
    1.4 RESEARCH CONTENTS AND OBJECTIVES第17-18页
    1.5 CHAPTER SUMMARY第18-20页
2 PRINCIPLES OF STRAPDOWN INERTIAL NAVIGATING SYSTEM第20-40页
    2.1 COORDINATE FRAMES第20-21页
        2.1.1 Earth Centered Inertial Frame第20-21页
        2.1.2 Earth Centred Earth Fixed Frame第21页
        2.1.3 Navigation Frame第21页
        2.1.4 Body Frame第21页
        2.1.5 Local Horizon Line of Sight第21页
    2.2 EARTH MODEL AND GRAVITY第21-23页
        2.2.1 Earth Model第21-22页
        2.2.2 Gravity and Gravitation第22-23页
        2.2.3 Radii of Curvature第23页
    2.3 COORDINATE TRANSFORMATIONS第23-26页
        2.3.1 Inertial to Earth Frame第23页
        2.3.2 Earth and Navigation Frames第23-24页
        2.3.3 Inertial to Navigation Frame第24页
        2.3.4 Navigation and Body Frames第24-26页
        2.3.5 Navigation Frame to LOS第26页
    2.4 ROTATION VECTOR AND QUATERNIONS第26-28页
    2.5 SINS MECHANIZATION EQUATIONS第28-30页
    2.6 SINS UPDATING ALGORITHMS第30-33页
        2.6.1 Attitude Updating Model第30-31页
        2.6.2 Velocity Updating Algorithm第31-32页
        2.6.3 Position Update Algorithm第32-33页
    2.7 SINS ERROR DYNAMICS第33-38页
        2.7.1 Attitude Error Model第34-35页
        2.7.2 Velocity Error Model第35-36页
        2.7.3 Position Error Model第36页
        2.7.4 Gyro Error Model第36-37页
        2.7.5 Accelerometer Error Model第37页
        2.7.6 SINS Error Model in State Space Form第37-38页
    2.8 CHAPTER SUMMARY第38-40页
3 FUNDAMENTALS OF GPS, CNS AND KALMAN FILTERING第40-62页
    3.1 GPS OBSERVABLES第40-45页
        3.1.1 GPS Time第40页
        3.1.2 Pseudorange Measurement第40-43页
        3.1.3 Carrie Phase Measurements第43-44页
        3.1.4 Attitude Estimation from GPS Measurements第44-45页
    3.2 FUNDAMENTALS OF CNS第45-54页
        3.2.1 J2000.0 Coordinate System第45-46页
        3.2.2 Time Reference第46-48页
        3.2.3 Star Coordinates Transformation第48-54页
            3.2.3.1 Time Series and Earth Rotation Model第49-52页
            3.2.3.2 Standards of Fundamental Astronomy第52-54页
    3.3 KALMAN FILTERING第54-60页
        3.3.1 Least Square Method第54页
        3.3.2 Kalman Filter Algorithm第54-57页
        3.3.3 Kalman Filter Performance第57-58页
        3.3.4 Adaptive Kalman Filtering第58-60页
    3.4 CHAPTER SUMMARY第60-62页
4 INTEGRATION OF MEMS-SINS/GPS SYSTEM第62-89页
    4.1 GPS CLOCK ERROR MODEL第62页
    4.2 LEVER ARM EFFECT第62-64页
    4.3 LOOSELY COUPLED MODEL第64-67页
        4.3.1 Process Model第65-66页
        4.3.2 Measurement Model第66-67页
    4.4 TIGHTLY COUPLED INTEGRATION第67-72页
        4.4.1 Process Model第71页
        4.4.2 Measurement Model第71-72页
    4.5 ADAPTIVE KALMAN FILTERING FOR SINS/GPS第72-73页
    4.6 FIELD TEST AND RESULTS第73-87页
    4.7 CHAPTER SUMMARY第87-89页
5 SINS/CNS INTEGRATION ALGORITHMS AND SIMULATIONS第89-121页
    5.1 ERROR FRAMES第90-92页
        5.1.1 True Frame第90页
        5.1.2 Computer Frame第90页
        5.1.3 Platform Frame第90-92页
    5.2 SINS AND NFOV STAR TRACKER INTEGRATION第92-97页
    5.3 SINS AND WFOV STAR SENSOR INTEGRATION第97-101页
    5.4 KALMAN FILTERING FOR SINS/CNS第101-103页
    5.5 SIMULATION AND RESULTS第103-119页
        5.5.1 Trajectory Simulation第104-108页
        5.5.2 Star Catalog Development第108-109页
        5.5.3 SINS/CNS Initial Alignment at Static Base第109-111页
        5.5.4 Airborne SINS/CNS Simulations第111-119页
        5.5.5 Results Discussion第119页
    5.6 CHAPTER SUMMARY第119-121页
CONCLUSIONS第121-127页
REFERENCES第127-137页
PUBLICATIONS第137-138页

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