导读:本文包含了地磁组合导航论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:组合导航,互补滤波,卡尔曼滤波,滤波参数自适应
地磁组合导航论文文献综述
邵杰[1]（2019）在《微惯性/地磁/视觉组合导航系统研究》一文中研究指出随着MEMS器件的不断改良,其性能及可靠性不断提高的同时成本、体积、功耗等不断降低,MEMS惯性测量单元(IMU)逐渐能满足在自主导航领域的各种应用需求,而得到广泛的应用。但单独应用MEMS惯性测量单元提供导航信息在长时间应用场合无法避免误差发散的问题,仍需结合其他器件提供更精确的导航信息。其中地磁导航具有长期稳定、全球覆盖等特点。视觉传感器成本较低,可以通过检测连续图像的特征变化完成定位测速任务。本文设计了一种微惯性/地磁/视觉组合导航方案,主要研究内容如下:分析设计系统总体方案,研究了加速度计、陀螺仪和地磁传感器的误差模型及标定方案,提高传感器数据的准确性以改善导航精度。给出了惯性导航系统中姿态的解算方法,设定了导航坐标系、载体坐标系的选取方式,给出叁种姿态角描述方法,以及各种表示方法下的姿态更新方式,给出叁种表示方法之间相互的数学转换,通过分析几种表示方法的优缺点,确定了本文姿态计算中的应用方式。设计了两种多传感器融合滤波方法,以克服微机械器件相对传统高精度器件精度较低、陀螺仪漂移较大的不足。一种是基于梯度下降法的姿态重构方式,另一种是基于互补滤波器的姿态滤波方式,针对高动态下加速度计、磁强计测量姿态不准确的问题设计滤波参数自适应算法,提高姿态解算精度。设计步态检测,在零速度运动状态下引入零速修正以修正系统状态误差。将零速度信息及视觉导航得到的姿态输出作为观测量,应用Kalman滤波对姿态、速度、位置误差进行修正。最后设计摆动实验,对算法性能进行了检验。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
乔楠,王立辉,孙德胜,马明珠,余乐[2]（2018）在《粒子群算法在惯性/地磁组合导航航迹规划中的应用》一文中研究指出高效的航迹规划是水下运载器隐蔽航行的关键技术之一。结合水下航行器的地磁导航环境特征约束因素,建立了航迹代价评估模型,采用最短路径算法在约束区域内按路径长度的次序递增、迭代,规划出一条粗选航迹。在此基础上,采用粒子群优化算法将时间信息作为搜索空间的粒子,改进惯性权重值和编码方式,对粗选航迹进行优化,实现全局最优。仿真结果表明,粒子群优化算法缩小了搜索范围,提高了搜索效率,收敛更快,将适应度由49.211提高至43.304,所需代价更小,且所获取的航迹可以有效规避非适配区,保证了全局最优、局部最优。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2018年06期）
李赟[3]（2018）在《HMR3300在惯性/地磁组合导航系统中的应用》一文中研究指出引言:地磁导航具有无源、无辐射、全天候、全地域、能耗低的优良特征,其原理是通过地磁传感器测得的实时地磁数据与存储在计算机中的地磁基准图进行匹配来定位。与其它有源制导和导航方式相比,地磁制导与导航在军事领域有着无可比拟的优势。如果把惯导与地磁匹配技术组合使用,利用惯导系统的短期高精度弥补地磁匹配系统易受干扰等不足,利用地磁匹配技术的长期稳定性,则可实现惯性/地磁组合导航。1惯性/地磁组合导航系统方案(本文来源于《电子世界》期刊2018年23期）
靳宇航,王海涌,刘涛,贾平会,王永海[4]（2018）在《一种导弹捷联惯导/地磁/雷达高度表组合导航方法》一文中研究指出基于雷达高度表和磁强计的测量信息,提出一种弹道导弹捷联惯导/地磁/雷达高度表组合导航方法。以磁强计测量值与磁场模型的磁场强度值之差和高度表与惯导解算高度之差作为量测,只用一个观测表达式即可同时包含载体的姿态及位置信息。引入状态反馈,利用混合校正的Kalman滤波得到系统导航信息的最优估计。仿真结果表明,该算法能有效抑制捷联解算误差的发散,当磁强计精度为100nT,雷达高度表精度为50m时,仿真1000s后姿态精度优于20′,定位精度为2.68 km。该导航方法自主性高,精度较高,具有一定工程应用价值。(本文来源于《导航与控制》期刊2018年06期）
高久翔[5]（2018）在《惯性/地磁组合导航算法仿真及系统关键模块设计》一文中研究指出地磁导航是一种全自主导航方式,具有长期稳定、全球覆盖、全天候等特点。惯性导航系统与地磁导航系统以特定方式进行组合,可以有效借助地磁物理场降低惯性导航系统的累积误差,从而提高惯导系统的导航精度。搭建惯性/地磁组合导航仿真系统,研究地磁/惯性组合导航理论模型及算法,可为未来开展组合导航半实物仿真及演示验证等奠定理论基础。本文在分析地磁导航基本原理的基础之上,对地磁/惯性组合导航仿真系统进行深入研究,并对其中相关技术进行了仿真和部分模块的硬件实现。具体研究内容包括:本文首先介绍了地磁匹配导航的基本理论,包括地磁场的基本特征、描述方法及地磁匹配导航的基本原理,对地磁/惯性组合导航仿真系统组成及各模块基本功能进行描述。对高精度磁测量技术的原理和实现方法进行研究,建立叁轴磁力仪的误差模型,并利用实测数据进行校正,实验结果表明该方法能够有效提高叁轴磁力仪的磁场测量精度。其次,对最近等值线点迭代ICCP算法以及基于相关极值原理的MAGCOM地磁导航算法开展研究。对惯性导航系统进行建模,研究惯性/地磁紧组合与松组合导航算法,结果表明紧组合有更好的误差校正效果。针对松组合中ICCP算法的缺点,分别提出了基于单点位移序列和基于Procrustes分析的改进ICCP算法,仿真结果表明改进算法能有效提高定位精度。最后,通过对惯性/地磁组合导航仿真过程的梳理,建立了惯性/地磁组合导航仿真系统,并对系统的各模块功能进行阐述。完成了高精度地磁校准模块及导航模块的硬件设计及实现。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30）
谢峰[6]（2018）在《地磁辅助的卫星/惯性组合导航技术研究》一文中研究指出随着常规弹药制导化要求的提高,低成本导航组件由于自身精度的局限性,已经较难满足要求。本文针对惯性导航系统中存在的自对准精度低、误差累积等问题,提出了一种基于地磁矢量的初始对准方法,优化了捷联惯性导航系统的姿态更新算法,设计了基于地磁辅助的卫星/惯性组合导航算法,并进行了数值仿真和半实物仿真试验。主要研究内容如下:1、针对常规低旋弹箭,推导了导航过程中的坐标转换关系,建立了滚转弹体捷联惯性导航系统的力学编排和导航参数更新算法,设计了基于角速率输入的姿态优化算法,并完成了姿态更新算法的仿真分析。2、研究了地磁探测技术在弹丸滚转角辨识系统中的应用,并建立了不同维度地磁矢量计算滚转角的数学模型;提出了基于地磁和加速度计的初始粗对准方法,设计了一种基于地磁辅助的初始精对准算法,并对精对准算法的精度和收敛速度进行了仿真分析。3、基于卡尔曼滤波技术,设计了地磁辅助的卫星/惯性组合导航算法,建立了组合导航系统的状态方程和量测方程;以火箭弹的飞行弹道作为仿真条件,完成了纯惯性导航算法、地磁辅助的惯性组合导航算法、卫星/惯性组合导航算法和地磁辅助的卫星/惯性组合导航四种算法的仿真及对比分析,结果显示,地磁辅助可以有效地提高导航系统的精度。4、根据本文提出的组合导航算法要求,设计了地磁辅助的卫星/惯性组合导航硬件系统,在双轴转台上进行了半实物仿真试验,对组合导航硬件系统和组合导航算法进行了验证。数值仿真和半实物仿真试验显示,地磁辅助的卫星/惯性组合导航系统的初始对准和导航精度得到了改善,研究成果在低旋常规弹箭制导控制中具有较好的适用性。(本文来源于《中北大学》期刊2018-05-28）
赵臣[7]（2017）在《地磁/SINS/GPS微型组合导航系统研究》一文中研究指出传统组合导航系统主要是捷联惯性导航系统与全球定位系统组合,但由于捷联惯性导航系统存在惯性器件测量误差随时间累积以及GPS信号容易失锁等问题。本文通过引入地磁导航以弥补捷联惯性导航系统与GPS的不足,并根据系统对小型化的要求,设计了地磁/SINS/GPS微型组合导航系统。本文主要研究了地磁导航、SINS以及GPS的基本原理。研究了地磁场球谐模型,推导了地磁姿态测量算法,介绍了地磁导航的原理。根据SINS基本原理推导了导航解算算法并分析了SINS的误差模型,介绍了GPS系统组成并分析了GPS的误差模型。本文通过引入小波变换对磁传感器所测量的信号进行去噪处理以提高地磁导航的精度。通过对几种算法的分析和比较,选择小波域阈值滤波算法对磁信号进行去噪处理。根据SINS/GPS组合方式以及系统的特点,提出本设计采用的松耦合设计了基于地磁/SINS/GPS的联邦卡尔曼滤波器,满足了系统对实时性和可靠性的要求。设计了基于归零重置结构的联邦滤波器,以SINS作为参考系统,分别设计了SINS/GPS子滤波器和SINS/地磁子滤波器,并通过仿真实验进行验证算法的可行性和优越性。本文设计了基于DSP的微小型组合系统导航硬件平台,主要包括硬件原理图设计、PCB布板设计以及系统软硬件调试等,并对主要功能部分的硬件电路作了详细的分析。本文通过实际的测试实验对组合导航系统进行综合功能验证。实验证明了该组合导航系统能够满足实际应用需求,大大地提高了组合导航系统的导航的准确性和可靠性。该系统还具有小型化、低成本、低功耗等特点,有一定的工程实用价值。(本文来源于《沈阳理工大学》期刊2017-12-01）
黄黎平[8]（2017）在《惯性/地磁组合导航匹配算法研究》一文中研究指出地磁导航因为其良好的自主性和优秀的隐蔽性在近几十年来受到越来越多学者的研究;它和其他导航方法相比几乎能在地球附近空间的任何地点任何天气环境下使用;它可以和惯性导航系统系统组成惯性/地磁组合导航方式,利用它们各自的有利因素弥补对方的缺陷。可以预见,地磁导航将会成为高科技武器装备的必备导航方式。本文研究了惯性/地磁组合导航的相关问题,主要有捷联惯性导航系统、地磁场模型、地磁等值线匹配(MAGCOM)算法、迭代最近等值线点(ICCP)以及本文所提出的基于仿射变换的匹配算法和抗野值匹配算法。首先,本文使用纯粹数学方法计算得到了加速度计和陀螺仪的理想输出,分析了惯性仪表的误差模型,对捷联惯性导航系统进行了仿真,仿真结果表明其导航误差随着时间流逝逐渐增大。接下来,对相关地磁场理论进行了研究,着重讨论了地磁模型,并利用全局地磁场模型(IGRF)仿真得到了地磁图,随后又对MAGCOM算法和ICCP算法进行了理论研究和仿真,仿真结果表明MAGCOM算法只能够校正位移误差,无法修正角度误差,而ICCP算法的匹配条件要求苛刻,算法复杂,容易发生所谓的局部最优现象。于是,针对MAGCOM算法和ICCP算法的不足,本文提出了一种基于仿射变换的地磁匹配算法,仿真表明该算法能够校正位移、角度和伸缩误差,并且精度高于MAGCOM算法和ICCP算法,具备一定研究价值。最后,为了消除地磁测量数据中野值的影响,结合抗差估计理论,提出了抗野值匹配算法,并详细叙述了其数学原理。仿真结果表明在存在小野值的情况下,抗野值匹配算法精度远高于基于仿射变换的匹配算法;在存在大野值的情况下,仿射变换算法已经不能正常工作,发生了误匹配,而抗野值匹配算法仍然具备较高精度,具备一定的优越性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
李孟洋[9]（2017）在《基于NN-CKF的惯性/地磁组合导航技术研究》一文中研究指出地磁导航是一种无源、自主、全天时、全地域的导航方式。地磁辅助惯性导航能够克服惯性导航误差随时间积累的不足,同时还能使系统在任何环境下自主作业且具有较强的抗干扰能力,因此惯性/地磁组合导航在军事领域具有广泛的应用前景。本文主要是针对惯性/地磁组合导航关键技术之一的滤波技术进行研究。首先,论文介绍了SINS和地磁导航的基本工作原理,及SINS的力学编排和误差方程,并对国际地磁参考模型进行仿真。其次,论文通过SINS误差方程和国际地磁参考模型对惯性/地磁组合导航进行系统建模。同时根据量测方程的非线性特性,对几种常用非线性卡尔曼滤波(扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波)进行简单介绍,通过一维单变量非平稳增长模型和五维目标跟踪模型验证了容积卡尔曼滤波(CKF)的滤波性能最佳,并利用CKF仿真分析了地磁辅助惯性导航的可行性,仿真定位精度为几百米范围内。再次,论文针对地磁场发生缓慢变化而使地磁场模型建立不准确问题,介绍了一种神经网络辅助CKF算法。该算法采用状态扩维的思想,利用CKF进行滤波估计的同时在线进行神经网络连接权值的训练,并利用神经网络对系统模型进行修正。通过与神经网络辅助EKF/UKF仿真比较,验证了该算法具有较优的滤波性能。最后,论文基于神经网络辅助CKF(NN-CKF)进行惯性/地磁组合导航仿真。首先,针对模型不准确问题,仿真验证了神经网络辅助CKF能够实现对模型误差的在线修正,提高了组合导航系统的可靠性。然后,针对野值问题,对系统进行容错性设计,给出了一种基于新息正交性质的神经网络辅助CKF容错滤波算法,并通过仿真验证该容错算法在有野值的情况下依旧能够稳定输出,提高了组合导航系统的稳定性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-01-01）
胡彬[10]（2016）在《基于地磁对弹体滚转角动态对准的SINS/GPS组合导航算法设计与仿真》一文中研究指出在对动态载体目标跟踪精度和可靠性要求不断提高的背景下,对于传统单一传感器的导航设备跟随运动物体精度和可靠性已经完全不能满足现代舰船和武器的需求,于是出现了多种传感器的组合导航。惯性导航(INS)和全球卫星导航(GPS)是目前导航届最主流的导航方法,二者优势互补,无可取代。将INS和GPS综合起来的组合导航系统,在弥补单一导航设备各种的不足的同时,发挥了各自的独特优势,因此INS/GPS组合导航成为组合导航方面的研究热点,尤其是在弹箭制导方面。对于弹箭制导来说,滚转弹箭的制导控制对滚转角度的测量精度要求较高,否则将会对俯仰和偏航产生较大的耦合作用,严重影响制导弹箭的打击精度。因此,如何解决INS/GPS组合导航的滚转初始对准问题以及如何克服其滚转姿态角误差积累问题,是INS/GPS组合导航技术能否在制导弹箭使用的技术关键。本文首先介绍了组合导航技术国内外研究现状和发展前景,对惯性导航系统、组合导航卡尔曼滤波器设计、地磁场等相关理论进行了研究。针对精确制导武器的实际应用背景,提出了基于地磁对弹体滚转角动态对准的SINS/GPS组合导航算法。通过对惯性导航误差分析和误差建模,建立了组合导航系统的数学模型,设计了卡尔曼滤波器的闭环反馈系统。为了验证本人设计的组合导航算法性能,采用模拟的飞行轨迹进行了数字仿真,同时实施了场地跑车实验。结果证明本文设计的SINS/GPS组合导航算法具有优良的导航性能,完全满足项目指标的要求。(本文来源于《南京理工大学》期刊2016-12-01）
地磁组合导航论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
高效的航迹规划是水下运载器隐蔽航行的关键技术之一。结合水下航行器的地磁导航环境特征约束因素,建立了航迹代价评估模型,采用最短路径算法在约束区域内按路径长度的次序递增、迭代,规划出一条粗选航迹。在此基础上,采用粒子群优化算法将时间信息作为搜索空间的粒子,改进惯性权重值和编码方式,对粗选航迹进行优化,实现全局最优。仿真结果表明,粒子群优化算法缩小了搜索范围,提高了搜索效率,收敛更快,将适应度由49.211提高至43.304,所需代价更小,且所获取的航迹可以有效规避非适配区,保证了全局最优、局部最优。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
地磁组合导航论文参考文献
[1].邵杰.微惯性/地磁/视觉组合导航系统研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].乔楠,王立辉,孙德胜,马明珠,余乐.粒子群算法在惯性/地磁组合导航航迹规划中的应用[J].中国惯性技术学报.2018
[3].李赟.HMR3300在惯性/地磁组合导航系统中的应用[J].电子世界.2018
[4].靳宇航,王海涌,刘涛,贾平会,王永海.一种导弹捷联惯导/地磁/雷达高度表组合导航方法[J].导航与控制.2018
[5].高久翔.惯性/地磁组合导航算法仿真及系统关键模块设计[D].西安理工大学.2018
[6].谢峰.地磁辅助的卫星/惯性组合导航技术研究[D].中北大学.2018
[7].赵臣.地磁/SINS/GPS微型组合导航系统研究[D].沈阳理工大学.2017
[8].黄黎平.惯性/地磁组合导航匹配算法研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[9].李孟洋.基于NN-CKF的惯性/地磁组合导航技术研究[D].哈尔滨工程大学.2017
[10].胡彬.基于地磁对弹体滚转角动态对准的SINS/GPS组合导航算法设计与仿真[D].南京理工大学.2016