AUV组合导航系统容错关键技术研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 论文中主要符号和缩写的说明 | 第16-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-35页 |
| 1.1 研究目的与意义 | 第18-19页 |
| 1.2 AUV及其导航系统研究现状 | 第19-27页 |
| 1.2.1 国外AUV及其导航系统研究现状 | 第19-24页 |
| 1.2.2 国内AUV及其导航系统研究现状 | 第24-26页 |
| 1.2.3 AUV导航系统发展趋势 | 第26-27页 |
| 1.3 AUV组合导航系统容错技术研究现状 | 第27-32页 |
| 1.3.1 异步信息融合技术研究现状 | 第27-28页 |
| 1.3.2 故障检测技术研究现状 | 第28-30页 |
| 1.3.3 导航传感器短时失效处理技术研究现状 | 第30-31页 |
| 1.3.4 容错滤波技术研究现状 | 第31-32页 |
| 1.4 论文的研究内容 | 第32-35页 |
| 第二章 AUV容错组合导航系统建模 | 第35-53页 |
| 2.1 引言 | 第35-36页 |
| 2.2 坐标系定义及相互转换 | 第36-38页 |
| 2.2.1 常用坐标系 | 第36-37页 |
| 2.2.2 姿态角定义 | 第37页 |
| 2.2.3 坐标转换 | 第37-38页 |
| 2.3 AUV常用导航传感器及其误差模型 | 第38-44页 |
| 2.3.1 捷联惯性导航系统 | 第38-40页 |
| 2.3.2 全球定位系统 | 第40-41页 |
| 2.3.3 多普勒测速仪 | 第41-42页 |
| 2.3.4 磁航向仪 | 第42-43页 |
| 2.3.5 深度计 | 第43页 |
| 2.3.6 地形辅助导航系统 | 第43-44页 |
| 2.4 AUV组合导航系统容错结构设计 | 第44-47页 |
| 2.4.1 系统容错结构 | 第44-45页 |
| 2.4.2 联邦滤波算法 | 第45-47页 |
| 2.5 组合导航系统误差模型 | 第47-52页 |
| 2.5.1 状态方程 | 第47-50页 |
| 2.5.2 量测方程 | 第50-52页 |
| 2.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第三章 AUV多导航传感器异步信息融合算法研究 | 第53-70页 |
| 3.1 引言 | 第53-54页 |
| 3.2 不考虑量测滞后的多传感器异步信息融合 | 第54-61页 |
| 3.2.1 系统描述 | 第54-55页 |
| 3.2.2 基于多尺度的系统建模 | 第55-56页 |
| 3.2.3 融合估计算法 | 第56-58页 |
| 3.2.4 仿真结果与分析 | 第58-61页 |
| 3.3 考虑量测滞后的多传感器异步信息融合 | 第61-69页 |
| 3.3.1 系统描述 | 第61页 |
| 3.3.2 基于多尺度的系统建模 | 第61-64页 |
| 3.3.3 融合估计算法 | 第64-66页 |
| 3.3.4 仿真结果与分析 | 第66-69页 |
| 3.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 第四章 AUV组合导航系统故障检测方法研究 | 第70-89页 |
| 4.1 引言 | 第70-71页 |
| 4.2 AUV组合导航系统故障诱因及故障分类 | 第71-73页 |
| 4.2.1 故障诱因 | 第71-72页 |
| 4.2.2 故障分类 | 第72-73页 |
| 4.3 基于解析模型的故障检测方法 | 第73-78页 |
| 4.3.1 残差卡方故障检测法 | 第73-75页 |
| 4.3.2 基于特征值提取的故障检测法 | 第75页 |
| 4.3.3 仿真结果与分析 | 第75-78页 |
| 4.4 基于高斯过程回归的故障检测方法 | 第78-88页 |
| 4.4.1 高斯过程回归 | 第78-79页 |
| 4.4.2 粒子群优化算法求解超参数 | 第79-80页 |
| 4.4.3 基于GPR的故障检测算法 | 第80-82页 |
| 4.4.4 半物理仿真结果与分析 | 第82-88页 |
| 4.5 本章小结 | 第88-89页 |
| 第五章 多普勒测速仪短时失效处理方法研究 | 第89-108页 |
| 5.1 引言 | 第89-90页 |
| 5.2 DVL短时失效原因分析 | 第90-91页 |
| 5.3 基于偏最小二乘回归的处理方法 | 第91-94页 |
| 5.3.1 偏最小二乘回归 | 第91-93页 |
| 5.3.2 基于PLSR的量测估计器 | 第93-94页 |
| 5.4 双模型复合处理方法 | 第94-98页 |
| 5.4.1 支持向量回归 | 第94-96页 |
| 5.4.2 基于SVR的量测估计器 | 第96-97页 |
| 5.4.3 PLSR-SVR复合量测估计器 | 第97-98页 |
| 5.5 仿真验证 | 第98-107页 |
| 5.5.1 数学仿真结果与分析 | 第98-105页 |
| 5.5.2 半物理仿真结果与分析 | 第105-107页 |
| 5.6 本章小结 | 第107-108页 |
| 第六章 AUV组合导航系统容错滤波算法研究 | 第108-121页 |
| 6.1 引言 | 第108-109页 |
| 6.2 自适应滤波 | 第109-114页 |
| 6.2.1 Sage-Husa自适应滤波 | 第109-110页 |
| 6.2.2 模糊自适应滤波 | 第110-112页 |
| 6.2.3 仿真结果与分析 | 第112-114页 |
| 6.3 故障隔离算法 | 第114-116页 |
| 6.4 基于模糊逻辑的容错滤波算法 | 第116-118页 |
| 6.5 仿真结果与分析 | 第118-120页 |
| 6.5.1 突变故障情况 | 第118-119页 |
| 6.5.2 渐变故障情况 | 第119-120页 |
| 6.6 本章小结 | 第120-121页 |
| 第七章 总结与展望 | 第121-124页 |
| 7.1 论文内容总结 | 第121-122页 |
| 7.2 论文主要创新点 | 第122页 |
| 7.3 下一步研究工作展望 | 第122-124页 |
| 参考文献 | 第124-136页 |
| 致谢 | 第136-137页 |
| 博士期间发表论文、参加科研情况 | 第137-138页 |
