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论文编号:ZD1594 论文字数:24062，附任务书点击下载，外文翻译，答辩PPT水下无人航行器组合导航研究摘 要
传统的导航系统很难满足水下航行器精确导航定位的要求，尤其在长续航、大航程时问题尤为突出。本文结合国内外导航技术发展的实际状况和发展方向，同时考虑水下航行器使用的特殊性，设计了水下航行器组合导航系统，通过定时引入GPS导航信息，解决了捷联惯导和多普勒组合导航情况下，定位误差随时间而积累的问题，通过仿真研究，结果表明本文所研究的设计方案合理，能够效提高长续航、大航程时水下航行器的定位精度。 全文理论研究工作和研究成果如下： 1 水下航行器的捷联惯导系统设计。详细推理了捷联惯导系统的基本导航算法,进行了捷联惯导基本的位置、速度、姿态的公式推理。并系统分析了捷联式惯导系统的误差特性，同时建立了其误差模型方程。 2研究了全球定位系统(GPS)和多普勒导航系统。对全球定位系统和多普勒导航系统导航定位的基本组成、导航原理进行了研究，分析了其误差来源并建立了相应的误差基本模型。 3设计了水下航行器组合导航系统。在综合各种导航系统误差的基础上，针对长续航、大航程水下航行器的导航特点，通过航行器定时上浮接受GPS导航信息，设计了水下航行器组合导航系统。仿真结果表明在定时引入GPS导航信息后，该导航系统能够使水下航行器定位精度有很大提高，基本克服了SINS/DVL组合导航系统中定位误差随时间累积的问题。
关键词:水下航行器，捷联惯性导航，GPS，多普勒导航，组合导航
目 录
第一章 绪论81.1导航系统的发展概述81.2水下航行器的发展与趋势111.3惯性组合导航在水下航行器中应用的背景及意义131.4组合导航系统的构成方法和功能141.5论文的研究内容及结构安排15第二章 捷联惯导系统162.1引言162.2坐标系及其转换172.2.1坐标系定义172.2.2坐标转换关系182.2.3地球参数202.3捷联惯导力学编排方程212.3.1姿态更新算法212.3.2速度更新算法242.3.3位置更新算法252.4捷联惯导误差分析262.4.1惯性器件误差模型262.4.2捷联惯导误差方程282.5捷联惯导算法仿真与分析322.5.1运动轨迹生成322.5.2捷联惯导算法误差的仿真与分析32第三章 DVL和GPS卫星导航系统363.1 多普勒计程仪363.2 全球卫星定位系统GPS383.2.1引言383.2.2GPS工作原理及特点383.2.3GPS导航误差来源413.2.4GPS误差模型433.3本章小结44第四章 组合导航系统454.1序言454.2卡尔曼滤波算法454.3系统方程的离散化474.4组合导航系统模型484.4.1INS/DVL组合导航系统模型484.5INS/GPS/DVL组合导航系统模型514.5.1状态方程514.5.1量测方程534.6组合导航系统仿真54参考文献58致 谢61毕业设计小结62
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