| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题背景与意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.2.1 组合测姿系统的研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 数据融合算法的研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 研究内容与设计指标 | 第12-13页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第12页 |
| 1.3.2 设计指标 | 第12-13页 |
| 1.4 论文组织结构 | 第13-15页 |
| 第二章 组合测姿系统的基本原理 | 第15-35页 |
| 2.1 组合测姿系统概述 | 第15-16页 |
| 2.1.1 系统的基本组成 | 第15页 |
| 2.1.2 系统的关键技术 | 第15-16页 |
| 2.2 组合测姿系统的理论基础 | 第16-30页 |
| 2.2.1 惯性导航技术 | 第16-17页 |
| 2.2.2 惯性导航的基本方程 | 第17-18页 |
| 2.2.3 姿态的基本表达方式 | 第18-21页 |
| 2.2.4 组合测姿系统的传感器校准 | 第21-23页 |
| 2.2.5 组合测姿系统的姿态解算 | 第23-27页 |
| 2.2.6 组合测姿系统的多传感器数据融合 | 第27-30页 |
| 2.3 组合测姿系统当前存在的问题 | 第30-32页 |
| 2.3.1 惯性传感器及磁力计校准算法 | 第30-31页 |
| 2.3.2 基于陀螺仪的姿态更新算法 | 第31-32页 |
| 2.3.3 多传感器数据融合算法 | 第32页 |
| 2.4 本章小结 | 第32-35页 |
| 第三章 组合测姿系统的数据融合算法分析与改进 | 第35-49页 |
| 3.1 常用的数据融合算法分析 | 第35-39页 |
| 3.1.1 互补滤波法 | 第35-36页 |
| 3.1.2 梯度下降法 | 第36-37页 |
| 3.1.3 扩展型卡尔曼滤波 | 第37-39页 |
| 3.1.4 常用融合算法中存在的问题 | 第39页 |
| 3.2 基于UDU~T分解的扩展型卡尔曼滤波的噪声自适应改进算法 | 第39-48页 |
| 3.2.1 组合测姿系统的卡尔曼滤波器设计 | 第40-44页 |
| 3.2.2 UDU~T分解算法原理 | 第44-46页 |
| 3.2.3 卡尔曼滤波器的噪声自适应改进算法 | 第46-47页 |
| 3.2.4 改进算法与常用算法的对比 | 第47-48页 |
| 3.3 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章 改进型组合测姿系统的设计与实现 | 第49-71页 |
| 4.1 系统总体设计方案 | 第49-50页 |
| 4.2 系统主要元器件选型 | 第50-53页 |
| 4.2.1 微控制器 | 第50页 |
| 4.2.2 传感器模块 | 第50-52页 |
| 4.2.3 无线传输模块 | 第52-53页 |
| 4.3 系统硬件设计 | 第53-57页 |
| 4.3.1 电源系统 | 第53页 |
| 4.3.2 射频模块 | 第53-54页 |
| 4.3.3 陀螺仪与加速度计 | 第54-55页 |
| 4.3.4 磁力计 | 第55-56页 |
| 4.3.5 PCB布线 | 第56-57页 |
| 4.4 系统软件设计 | 第57-69页 |
| 4.4.1 系统软件结构 | 第58-60页 |
| 4.4.2 传感器模块 | 第60-63页 |
| 4.4.3 射频模块 | 第63-66页 |
| 4.4.4 姿态解算与数据融合模块 | 第66-69页 |
| 4.5 本章小结 | 第69-71页 |
| 第五章 测试实验与性能分析 | 第71-81页 |
| 5.1 实验设备与系统组成 | 第71-72页 |
| 5.2 组合测姿系统精度测试与分析 | 第72-77页 |
| 5.2.1 静态性能测试结果与分析 | 第72-74页 |
| 5.2.2 动态性能测试结果与分析 | 第74-77页 |
| 5.3 数据融合算法抗干扰测试与分析 | 第77-79页 |
| 5.3.1 加速度计抗干扰测试 | 第77-78页 |
| 5.3.2 磁力计抗干扰测试 | 第78-79页 |
| 5.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 第六章 总结与展望 | 第81-83页 |
| 6.1 总结 | 第81页 |
| 6.2 展望 | 第81-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 致谢 | 第87-89页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第89页 |