| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 课题的背景与意义 | 第11-12页 |
| 1.2 课题相关技术的发展概况 | 第12-14页 |
| 1.2.1 MEMS惯性器件 | 第12-13页 |
| 1.2.2 MEMS IMU/GNSS组合导航技术 | 第13-14页 |
| 1.3 论文主要内容 | 第14-16页 |
| 第2章 导航系统原理 | 第16-25页 |
| 2.1 惯性导航系统 | 第16-18页 |
| 2.1.1 平台式惯导系统 | 第16-17页 |
| 2.1.2 捷联式惯导系统 | 第17-18页 |
| 2.2 捷联式惯性导航系统基本原理 | 第18-22页 |
| 2.2.1 常用坐标系 | 第18页 |
| 2.2.2 惯性导航基本方程 | 第18-19页 |
| 2.2.3 惯性导航基本算法 | 第19-22页 |
| 2.3 GPS导航系统 | 第22-24页 |
| 2.3.1 GPS定位原理 | 第23-24页 |
| 2.3.2 GPS定位误差源 | 第24页 |
| 2.4 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 组合导航系统的总体设计 | 第25-36页 |
| 3.1 系统主要元器件 | 第25-28页 |
| 3.1.1 惯性测量单元 | 第25-27页 |
| 3.1.2 GPS接收机 | 第27-28页 |
| 3.2 系统硬件设计 | 第28-32页 |
| 3.2.1 系统硬件的整体构架 | 第28页 |
| 3.2.2 FPGA最小系统板 | 第28-31页 |
| 3.2.3 对外通讯接口 | 第31-32页 |
| 3.2.4 ADIS16405保护电路 | 第32页 |
| 3.3 系统软件平台的构建 | 第32-35页 |
| 3.3.1 系统的SOPC构架 | 第32-34页 |
| 3.3.2 系统顶层原理图的设计 | 第34页 |
| 3.3.3 嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系统 | 第34-35页 |
| 3.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 第4章 系统误差分析与补偿 | 第36-55页 |
| 4.1 MEMS-IMU误差类型 | 第36-37页 |
| 4.2 采样数据的噪声处理 | 第37-40页 |
| 4.2.1 中值平均滤波 | 第37页 |
| 4.2.2 限幅滤波 | 第37-38页 |
| 4.2.3 滑动平均 | 第38-39页 |
| 4.2.4 ⅡR数字滤波 | 第39-40页 |
| 4.3 Allan方差分析 | 第40-42页 |
| 4.3.1 Allan方差分析方法 | 第40-42页 |
| 4.3.2 Allan方差实验结果分析 | 第42页 |
| 4.4 MEMS-IMU系统标定 | 第42-46页 |
| 4.4.1 MEMS-IMU静态误差数学模型 | 第43-44页 |
| 4.4.2 MEMS-IMU的实验室标定方法 | 第44-46页 |
| 4.5 地磁传感器的标定 | 第46-54页 |
| 4.5.1 地磁场和地磁测北原理 | 第46-47页 |
| 4.5.2 三轴地磁传感器误差模型 | 第47-48页 |
| 4.5.3 三轴地磁传感器补偿方法 | 第48-51页 |
| 4.5.4 三轴地磁传感器标定位置分布合理性的判定 | 第51-54页 |
| 4.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第5章 组合导航系统方案设计与实现 | 第55-67页 |
| 5.1 初始对准 | 第55-57页 |
| 5.1.1 水平对准 | 第55-56页 |
| 5.1.2 方位对准 | 第56-57页 |
| 5.2 捷联算法仿真分析 | 第57-60页 |
| 5.2.1 基于高精度惯性器件的仿真 | 第57-59页 |
| 5.2.2 基于MEMS惯性器件的仿真 | 第59-60页 |
| 5.3 组合导航系统算法实现 | 第60-66页 |
| 5.3.1 卡尔曼滤波器基本理论 | 第60-61页 |
| 5.3.2 系统滤波模型的建立 | 第61-64页 |
| 5.3.3 系统EKF滤波器 | 第64-65页 |
| 5.3.4 EKF滤波器仿真 | 第65-66页 |
| 5.4 本章小结 | 第66-67页 |
| 第6章 系统试验验证 | 第67-76页 |
| 6.1 系统标定试验 | 第67-68页 |
| 6.1.1 试验设备介绍 | 第67-68页 |
| 6.1.2 标定实验结果 | 第68页 |
| 6.2 地磁传感器标定试验 | 第68-72页 |
| 6.2.1 地磁传感器标定位置合理性自判定算法验证 | 第68-70页 |
| 6.2.2 地磁传感器补偿试验 | 第70-72页 |
| 6.3 系统静态试验 | 第72-74页 |
| 6.3.1 初始对准试验 | 第72-73页 |
| 6.3.2 水平姿态试验 | 第73-74页 |
| 6.4 系统动态试验 | 第74-75页 |
| 6.5 本章小结 | 第75-76页 |
| 结论 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-80页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81页 |
