欠校准条件下的ESGM/RLG-SINS组合导航技术

从惯性导航系统误差理论分析出发,分析长航时、欠校准条件下ESGM和无阻尼RLG-SINS的误差规律,提出一种ESGM/RLG-SINS组合导航方法。该方法分别采用导航误差合成、ESGM的机动误差识别和导航误差实时补偿等技术手段。为验证方法的有效性,开展为期30 d的半实物仿真试验。结果表明:该组合导航方法可消除因海上校准机动给ESGM导航带来误差造成的影响、经度方向上的线性积累误差、大部分地球周期误差以及纬度方向上的地球周期误差,可显著提高组合导航精度,具有较高的工程应用价值。     

水下航行器组合导航蔽障控制器的设计与实现

为了提高水下航行器的蔽障性能,进行组合导航蔽障控制器优化设计。针对水下航行器导航中容易出现横滚误差的问题,提出一种基于横滚小扰动误差补偿的组合导航蔽障控制算法,构建水下航行器组合导航蔽障控制对象模型,进行控制约束参量分析,设计组合导航蔽障的运动方程和控制目标函数,采用小扰动误差补偿方法进行横滚误差抑制,提高控制精度,在纵向运动的弹道模型下实现控制器的优化设计。仿真结果表明,采用该控制方法进行水下航行器组合导航蔽障控制的误差较小,收敛性和鲁棒性较好,性能优越。     

MIMU/GPS/磁罗盘组合导航系统算法研究

在自行研制的微小型MIMU/GPS/磁罗盘组合导航系统上,深入研究了组合导航算法。该组合导航系统用FPGA芯片为主控制器,以TI公司高性能DSP芯片TMS320C6713作为导航解算协处理器。它采用了圆锥误差补偿和划船误差补偿的现代捷联导航算法和18阶状态变量的扩展Kalman滤波算法进行了组合导航参数计算。经室外车载试验表明,该组合导航系统的水平姿态误差小于0.2°,航向角误差小于0.3°,定位精度小于5m。     

MEMS／GPS组合在船舶导航上的应用

本文介绍了船舶导航控制系统中的重要组成部分．一种基于MEMS器件的微机械惯测组合,分析了它的优缺点、工作原理、系统组成、技术指标以及误差补偿,并对其在GPS组合导航技术上的应用做了探讨及展望。     

基于USQUE的四元数容积卡尔曼滤波算法在组合导航中的应用

组合导航是导航领域中一个重要的研究领域和应用方向。传统的基于惯导误差模型的组合导航模式,因模型在建立过程存在各种近似计算,这必然使得建立的模型中引入诸多近似误差和模型误差,因此,其信息融合的估计精度下降。论文基于USQUE计算流程,提出一种四元数容积卡尔曼滤波算法,并将该算法应用于SINS/GPS位置松组合导航问题当中,仿真结果验证该算法的有效性并且具有较高的估计精度。     

基于SINS/DVL/GPS的AUV组合导航标定方法的研究及其误差分析

为了进一步提高自主水下航行器(AUV)捷联惯导(SINS)与多普勒计程仪(DVL)组合导航定位精度,需要准确标定出SINS与DVL之间的安装误差角以及DVL的刻度系数。论文系统的介绍了组合导航系统的标定方法和流程,最后分析了组合导航系统的误差来源。     

卡尔曼滤波在GPS/SINS船舶组合导航中的应用

本文在深入研究卡尔曼滤波原理及算法的基础上,结合海洋环境实际探索卡尔曼滤波在GPS/SINS船舶组合导航中的应用方法并进行组合导航系统的设计和仿真。为了降低旧数据在误差积累中的权重,本文对记忆数据进行了衰减处理,从而提高整个算法的自适应性能。仿真结果表明,集中式融合和顺序融合误差曲线均存在一定的波动,但绝对误差峰值较小,两者均方误差均为7.563 2。经扩展卡尔曼滤波后的GPS/SINS组合导航系统误差较小,均方误差峰值仅为6.532左右,而单独SINS导航误差约9.532,单独GPS导航误差约10.023。     

基于组合算法的水下地形辅助导航性能分析

针对目前水下地形辅助导航性能在单一算法下受多因素影响而无法得到最佳发挥的问题,采用双线性插值法制备了相应分辨率的水下数字地图,采用地形轮廓相关匹配(TERCOM)算法和基于直接概率准则的质点滤波(PMF)算法组成的组合匹配算法,较为全面地仿真分析了潜航器航速、测深误差、航向误差、航速误差、初始位置偏差和水下地形特征等诸多因素对导航性能的影响规律,对组合算法在复杂条件下的应用性能进行了剖析。仿真结果表明,在复杂条件下组合算法具有较强的稳定性和抗误差性,通过合理地选择应用参数,可有效降低匹配误差,提高导航性能,研究成果可为匹配算法在水下导航工程实践中的应用提供参考。     

推算船位／罗兰C（GPS）组合导航系统的研究及其海上试验

该文研究了推算船位／罗兰Ｃ（ＧＰＳ）组合导航系统的组合模式和推广的非线性卡尔曼滤波算法在该组合模式中的应用，详细推导了舰船运动的七状态数学模型及其机械编排。该文还给出了该组合系统在南海进行试验时的舰船轨迹及定位误差曲线，并进行了比较分析。结果表明：组合系统克服了推位系统的积累误差，抑制了罗兰Ｃ（ＧＰＳ）的随机定位误差，有效地改善了导航定位精度，滤波方案正确，算法稳定。该组合系统已成功地装备于多种型号的舰船上。     

一种基于INS/GPS/CNS的全信息导航滤波算法

为解决INS/GPS两组合导航系统因观测信息不完整造成的姿态误差发散、系统稳定性较弱的问题,本文利用CNS搭建了基于INS/GPS/CNS的全观测信息导航系统。通过建立以位置误差、速度误差及平台失准角误差为观测量的系统数学模型,提出一种基于INS/GPS/CNS的全信息导航滤波算法,提高了系统的导航精度,改善了系统的稳定性。试验结果表明,本文所提算法相较于传统两组合滤波算法,各导航参数的精度在不同程度上得到改善,长航时条件下姿态误差收敛、稳定性较高。     

精密导航设备航行试验精度的计算机辅助测量

本文提出了对惯性导航系统、平台罗经系统等精神导航设备航行试验精度测量的计算机辅助方法。该方法利用计算机对叠标图象和导航设备计算机发送的中行信息进行组合处理，从而能够实时动态地测量出精度导航设备的航行误差。该方法与以前的人工测量法相比，有着精度高、实时性和自动化程度高等优点。     

SINS/GPS松组合与紧组合两种组合方式的对比研究

SINS/GPS组合导航是现代导航的发展趋势,针对采用GPS输出量的不同,对两种组合方式进行详细的研究.论文建立了松组合与紧组合的数学模型,采用遗忘因子估计的卡尔曼滤波算法提高系统的可观测度和鲁棒性,对于紧组合方式通过增加运动约束的方法提高其可观测度,经过滤波调谐,在仿真模式下进行实验.并得到松组合下系统水平姿态精度优于0.09°,方位姿态精度优于0.23°,水平位置误差小于4m,紧组合下系统水平姿态精度优于0.03°,方位姿态精度优于0.09x(n),水平位置误差小于2m的实验结果.通过SINS/GPS组合导航仿真实验结果验证,表明了SINS/GPS紧组合方式的精度确实要高于松组合方式.     

基于快速卡尔曼滤波的SAS水下组合导航方法

合成孔径声呐(SAS)成像是基于匀速直线运动这一理想模型的,因此需要对其进行水下导航运动参数估计并确定出1条用于运动补偿的理想航迹。一般可以利用高精度的组合导航方法测量获得。文中研究了基于光纤陀螺惯导(Octans)和多普勒声速剖面仪(ADCP)等设备的SAS水下导航方法,建立组合导航系统的误差方程,并利用快速跟踪卡尔曼滤波技术进行了SAS的运动参数估计仿真。仿真结果表明,位置误差精度达到航程的0.24%,可作为SAS的水下导航方法。     

组合导航系统在导航战中的作用

随着导航技术的发展，导航系统的种类越来越多，将多种导航技术组合形成组合导航系统是导航技术发展的一种必然趋势，也是迎接导航战挑战，提高导航作战能力，削弱敌方的导航能力，掌握未来战场的主动权的必然选择。介绍了导航技术和导航战，分析了美军导航战的发展现状，阐述了组合导航系统及其在导航战中的重要作用。     

RDSS／LORAN-C组合导航的实现方法研究

目前，世界各国在开发应用卫星导航系统的同时，继续发展陆基无线电导航系统。我国在发展双星导航系统（RDSS）的同时，还应继续加强LORAN-C系统的研究，积极开发RDSS／LORAN-C组合导航的潜力。此文对RDSS／LORAN-C组合导航的优势和可实现性进行了分析，提出了三种不同的数据组合方法，并给出了这三种方法性能的简单比较。     

基于SUKF滤波的INS/DVL组合导航研究

惯性导航系统(INS)长时间自主工作存在误差积累,采用INS与多普勒速度计程仪(DVL)组合的方案导航.针对组合导航系统状态维数较高,采用算法实现和估计精度优于传统扩展卡尔曼滤波的尺度变换模式的UKF(SUKF)方法.仿真结果表明,采用SUKF滤波方法实现INS/DVL组合导航是可行的.     

基于Unscented卡尔曼滤波器的地磁辅助组合导航

将船位推算与地磁测量相结合构成组合导航方法.首先建立了推算模型,然后利用Unscented卡尔曼滤波方法,直接将地磁测量的结果用于校正推算结果,进行导航定位.此方法不采用匹配方法进行定位,可进行实时定位,能适用于非线性和离散的地磁模型.仿真表明,此方法能减小定位误差,适用于基于船位推算和地磁定位的实时组合导航.     

罗兰C和卫星导航的组合应用

论述了目前罗兰C和卫星导航组合应用的几种方式,对罗兰C和卫星导航伪距组合定位以及罗兰C和卫星导航定位数据融合的原理和方法进行了论证,通过罗兰C和卫星导航的组合应用,可以克服单一导航系统的弱点,提高组合导航的性能,拓展了罗兰C的应用领域,延长了罗兰C的使用周期。     

RDSS/LORAN-C组合导航的实现方法研究

目前，世界各国都认识到在开发应用卫星导航系统的同时，必须继续发展陆基无线电导航系统。因此，我国在大力发展双星导航系统(RDSS)的同时，还应继续加强LORAN—C系统的的研究，积极开发RDSS／LORAN—C组合导航的潜力。本文对RDSS／LORAN—C组合导航的优势和可实现性进行了分析，提出了三种不同的数据组合方法，并给出了这三种方法性能的简单比较。     

组合导航系统（INS）的现状和未来

以舰船操纵运动建模、综合导航及控制等方面的研究为基础，综合阐述了组合导航技术的研究现状，对组合导航技术的未来展望提出了看法。