地磁-光譜紅移組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究.pdf

1、地磁/光譜紅移組合導(dǎo)航，是一種全新的自主導(dǎo)航方式，目前國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)此自主導(dǎo)航方法的研究都比較少，雖然地磁/光譜紅移組合導(dǎo)航雖然具有一些顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn)——只能獲得運(yùn)載體的位置信息、精度不如其他組合導(dǎo)航方式高，但是因?yàn)榫哂凶灾餍愿摺?dǎo)航誤差不隨時(shí)間積累、成本較低、建模簡(jiǎn)單、導(dǎo)航星選取靈活、狀態(tài)空間模型簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，而受到越來(lái)越多的學(xué)者和工程技術(shù)人員的重視。本文對(duì)地磁/光譜紅移組合導(dǎo)航進(jìn)行了比較深入的探究，包括解算公式的推導(dǎo)、導(dǎo)航位置的狀態(tài)模

2、型建立、卡爾曼濾波設(shè)計(jì)以及對(duì)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(dǎo)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(dǎo)航的研究背景，相關(guān)技術(shù)國(guó)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(dǎo)航系統(tǒng)的基本知識(shí)，包括在導(dǎo)航系統(tǒng)中經(jīng)常用到的坐標(biāo)系—導(dǎo)航坐標(biāo)系、地理坐標(biāo)系、慣性坐標(biāo)系等。分析了地磁/光譜紅移組合導(dǎo)航的兩個(gè)子系統(tǒng)－地磁導(dǎo)航系統(tǒng)和光譜紅移導(dǎo)航系統(tǒng)的原理，并且針對(duì)地磁/光譜紅移組合導(dǎo)航的特點(diǎn)，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(cè)量數(shù)據(jù)的噪聲特點(diǎn)，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(jìn)行處理。
　　此外本文獨(dú)立建立了地磁/光譜紅移組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型。采用狀態(tài)空間法建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，給出了狀態(tài)矩陣和觀測(cè)矩陣的列寫(xiě)形式隨后，通過(guò)巧妙選取另一組狀態(tài)變量，對(duì)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化。接著通過(guò)求取雅克比矩陣，對(duì)系統(tǒng)在標(biāo)稱(chēng)狀態(tài)附近進(jìn)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