地磁-光譜紅移組合導航系統(tǒng)研究.pdf

1、地磁/光譜紅移組合導航，是一種全新的自主導航方式，目前國內(nèi)外的學者對此自主導航方法的研究都比較少，雖然地磁/光譜紅移組合導航雖然具有一些顯而易見的缺點——只能獲得運載體的位置信息、精度不如其他組合導航方式高，但是因為具有自主性高、導航誤差不隨時間積累、成本較低、建模簡單、導航星選取靈活、狀態(tài)空間模型簡單等優(yōu)點，而受到越來越多的學者和工程技術(shù)人員的重視。本文對地磁/光譜紅移組合導航進行了比較深入的探究，包括解算公式的推導、導航位置的狀態(tài)模

2、型建立、卡爾曼濾波設(shè)計以及對卡爾曼濾波仿真結(jié)果的分析。在文章最后還探討了地磁/光譜紅移組合導航的地面半物理仿真方法。
　　首先介紹了地磁/光譜紅移組合導航的研究背景，相關(guān)技術(shù)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，規(guī)劃了全文結(jié)構(gòu)。然后介紹了導航系統(tǒng)的基本知識，包括在導航系統(tǒng)中經(jīng)常用到的坐標系—導航坐標系、地理坐標系、慣性坐標系等。分析了地磁/光譜紅移組合導航的兩個子系統(tǒng)－地磁導航系統(tǒng)和光譜紅移導航系統(tǒng)的原理，并且針對地磁/光譜紅移組合導航的特點，選擇地

3、磁/光譜紅移組合傳感器。接著根據(jù)特定的地磁和光譜紅移傳感器，研究了這兩種傳感器測量數(shù)據(jù)的噪聲特點，證明了噪聲可以看作是白噪聲，從而可以應(yīng)用卡爾曼濾波進行處理。
　　此外本文獨立建立了地磁/光譜紅移組合導航系統(tǒng)模型。采用狀態(tài)空間法建立了系統(tǒng)的數(shù)學模型，給出了狀態(tài)矩陣和觀測矩陣的列寫形式隨后，通過巧妙選取另一組狀態(tài)變量，對模型進行了簡化。接著通過求取雅克比矩陣，對系統(tǒng)在標稱狀態(tài)附近進行線性化。在建立系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，分析了地磁/光譜紅