SINS-DVL組合導(dǎo)航系統(tǒng)智能濾波技術(shù)研究.pdf

1、水下導(dǎo)航應(yīng)用中，為了解決單純使用捷聯(lián)慣導(dǎo)時(shí)導(dǎo)航誤差隨時(shí)間累積的問(wèn)題，常用多普勒測(cè)速儀輔助捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行組合導(dǎo)航。本文以提高SINS/DVL組合導(dǎo)航精度為目的，對(duì)多普勒測(cè)速儀進(jìn)行誤差建模，另外針對(duì)組合導(dǎo)航使用Kalman濾波時(shí)在模型不準(zhǔn)確及外界干擾不確定時(shí)魯棒性較差的問(wèn)題，本文還對(duì)魯棒自適應(yīng)濾波技術(shù)進(jìn)行了分析和研究。
　　第一，介紹了SINS/DVL組合導(dǎo)航系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。首先闡述了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)和多普勒測(cè)速儀的工作原理，然后對(duì)多普

2、勒測(cè)速儀的主要誤差特性進(jìn)行了探討。為了建立多普勒測(cè)速儀更符合實(shí)際工作特點(diǎn)的誤差方程，利用一階馬爾可夫過(guò)程對(duì)隨機(jī)干擾進(jìn)行模擬，并依此為基礎(chǔ)建立了基于刻度因子誤差和隨機(jī)測(cè)量誤差的多普勒測(cè)速儀誤差方程。
　　第二，建立了SINS/DVL組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型。首先研究了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，為增強(qiáng)系統(tǒng)的容錯(cuò)性能，利用輸出/反饋混合校正方法對(duì)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行誤差補(bǔ)償。然后推導(dǎo)了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差方程，并與多普勒測(cè)速儀誤差方程結(jié)合，建立了SIN

3、S/DVL組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型，最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。
　　第三，將Sage-Husa自適應(yīng)濾波應(yīng)用于SINS/DVL組合導(dǎo)航。首先針對(duì)直接使用該算法容易發(fā)散和隨著濾波次數(shù)增加自適應(yīng)性變差的問(wèn)題，對(duì)傳統(tǒng)算法進(jìn)行改進(jìn)，然后將其分別應(yīng)用于SINS/DVL組合導(dǎo)航和光纖陀螺降噪，結(jié)果證明這種算法在噪聲統(tǒng)計(jì)特性不準(zhǔn)確和模型不準(zhǔn)確時(shí)具有較強(qiáng)的魯棒性。
　　第四，研究并改進(jìn)了H∞濾波算法。傳統(tǒng)H∞濾波算法雖然在噪聲統(tǒng)計(jì)特點(diǎn)不可知