| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-12页 |
| 第1章 绪论 | 第12-22页 |
| ·课题研究的意义及目的 | 第12-13页 |
| ·运动记录技术的研究发展现状 | 第13页 |
| ·相关技术的研究发展现状 | 第13-20页 |
| ·MEMS惯性传感器研究发展现状 | 第14-18页 |
| ·GPS系统介绍及发展现状 | 第18-20页 |
| ·本文主要研究内容 | 第20-22页 |
| 第2章 运动载体位姿测量原理 | 第22-38页 |
| ·引言 | 第22页 |
| ·惯性测量系统 | 第22-27页 |
| ·惯性技术 | 第22页 |
| ·微惯性测量单元 | 第22-26页 |
| ·捷联式惯性测量原理 | 第26-27页 |
| ·GPS测量定位 | 第27-28页 |
| ·GPS测量定位原理 | 第27页 |
| ·GPS接收机定位原理 | 第27-28页 |
| ·微惯性/GPS组合测量原理 | 第28-29页 |
| ·卡尔曼滤波理论 | 第29-31页 |
| ·Kalman滤波技术概述 | 第29-30页 |
| ·基本Kalman滤波算法 | 第30-31页 |
| ·惯性/GPS组合测量的坐标系定义 | 第31-37页 |
| ·基本坐标系定义 | 第31-32页 |
| ·MIMU440默认的坐标系 | 第32-33页 |
| ·GPS坐标系 | 第33-34页 |
| ·各坐标系间的变换 | 第34-37页 |
| ·本章小结 | 第37-38页 |
| 第3章 基于惯性测量的运动位姿解算算法研究 | 第38-56页 |
| ·引言 | 第38页 |
| ·算法中常用变量的含义 | 第38-39页 |
| ·惯性测量单元的输出量分析 | 第39-40页 |
| ·MEMS陀螺的输出 | 第39-40页 |
| ·MEMS加速度计的输出 | 第40页 |
| ·捷联姿态矩阵的解算方法 | 第40-45页 |
| ·欧拉角法 | 第41页 |
| ·方向余弦法 | 第41-42页 |
| ·四元数法 | 第42-45页 |
| ·姿态矩阵的解法比较 | 第45页 |
| ·载体姿态更新算法编排 | 第45-50页 |
| ·姿态速率的计算 | 第45-46页 |
| ·捷联姿态矩阵的更新解算 | 第46-49页 |
| ·姿态角和航向角计算 | 第49-50页 |
| ·载体速度、位移及地理位置更新算法编排 | 第50-53页 |
| ·比力矢量的变换 | 第50页 |
| ·载体速度更新解算 | 第50-52页 |
| ·载体位移更新解算 | 第52页 |
| ·载体纬度、经度和高度解算 | 第52-53页 |
| ·捷联惯性测量系统的初始化 | 第53-55页 |
| ·运动初始状态确定 | 第53页 |
| ·惯性测量单元的初始对准 | 第53-54页 |
| ·初始姿态角与初始四元数确定 | 第54-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 第4章 基于Kalman滤波的运动位姿信息融合算法研究 | 第56-74页 |
| ·引言 | 第56页 |
| ·惯性测量单元与GPS组合方案研究 | 第56-61页 |
| ·惯性/GPS组合方式的选择 | 第56-58页 |
| ·Kalman滤波器结构形式的确定 | 第58-59页 |
| ·惯性/GPS组合方案的分析 | 第59-60页 |
| ·状态量与量测量的选取 | 第60-61页 |
| ·惯性/GPS组合系统测量的Kalman滤波模型 | 第61-67页 |
| ·惯性/GPS组合系统状态方程的建立 | 第61-65页 |
| ·惯性/GPS组合系统量测方程的建立 | 第65-67页 |
| ·纯惯性系统测量的Kalman滤波模型 | 第67-69页 |
| ·纯惯性测量系统状态方程的建立 | 第67-68页 |
| ·纯惯性测量系统量测方程的建立 | 第68-69页 |
| ·卡尔曼滤波模型的离散化 | 第69-71页 |
| ·状态转移矩阵的离散化 | 第69-70页 |
| ·系统噪声方差阵的计算 | 第70-71页 |
| ·量测噪声方差阵的计算 | 第71页 |
| ·Kalman滤波算法的实现 | 第71-72页 |
| ·本章小结 | 第72-74页 |
| 第5章 基于惯性测量单元/GPS的运动位姿记录算法验证 | 第74-84页 |
| ·引言 | 第74页 |
| ·运动记录系统的构成 | 第74-75页 |
| ·运动位姿组合解算的程序设计 | 第75-79页 |
| ·捷联解算中迭代周期的确定 | 第76-77页 |
| ·基于惯性测量/GPS的位姿组合解算程序流程图 | 第77-79页 |
| ·基于惯性测量/GPS的运动位姿记录仿真验证 | 第79-83页 |
| ·仿真验证的基本思路 | 第79页 |
| ·仿真验证的初始值确定 | 第79-81页 |
| ·仿真验证及结果分析 | 第81-83页 |
| ·本章总结 | 第83-84页 |
| 第6章 总结与展望 | 第84-86页 |
| ·全文总结 | 第84页 |
| ·研究展望 | 第84-86页 |
| 参考文献 | 第86-90页 |
| 致谢 | 第90页 |