基于SINS/GPS/DVL的AUV组合导航系统算法研究

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 水下航行器组合导航技术研究现状

1．3 论文主要工作及内容安排

第二章 AUV组合导航系统误差分析

2．1 地球描述及常用坐标系定义

2．1．1 地球几何模型与物理参数

2．1．2 常用坐标系定义

2．1．3 姿态角及其与姿态矩阵之间的转换关系

2．2 捷联惯导系统基本原理

2．2．1 捷联惯导系统解算原理

2．2．2 捷联惯导系统误差模型

2．3 本章小结

第三章 AUV水下潜航阶段滤波算法研究

3．1 DVL测速原理及模型建立

3．1．1 DVL测速原理

3．1．2 四波束詹纳斯配置测速原理

3．1．3 DVL模型建立及误差分析

3．1．4 DVL速度的坐标转换

3．2 卡尔曼滤波最优估计算法

3．2．1 卡尔曼滤波算法理论基础

3．2．2 随机线性离散系统Kalman滤波模型

3．2．3 随机线性离散系统Kalman滤波方程

3．3 强跟踪滤波算法研究

3．3．1 强跟踪滤波器的引入

3．3．2 强跟踪滤波器模型建立

3．3．3 强跟踪滤波改进算法

3．4 数学仿真试验及分析

3．4．1 SINS／DVL系统滤波模型建立

3．4．2 SINS／DVL系统仿真参数设置

3．4．3 SINS／DVL系统数学仿真试验

3．5 本章小结

第四章 AUV水面位置修正阶段滤波算法研究

4．1 全球定位系统GPS

4．1．1 GPS系统概述

4．1．2 GPS卫星定位原理

4．1．3 GPS系统误差分析

4．2 H∞滤波算法

4．2．1 H∞滤波算法理论基础

4．2．2 H∞控制的标准设计问题

4．2．3 H∞滤波问题描述

4．2．4 H∞滤波器模型设计

4．2．5 H∞滤波器与Kalman滤波器的比较

4．3 H2／H∞滤波算法

4．3．1 H2／H∞滤波算法理论基础

4．3．2 H2／H∞滤波器设计

4．4 数学仿真试验及分析

4．4．1 SINS／GPS系统滤波模型建立

4．4．2 SINS／GPS系统仿真参数设置

4．4．3 SINS／GPS系统数学仿真试验

4．5 本章小结

第五章 AUV组合导航系统试验验证

5．1 AUV组合导航系统总体方案论述

5．1．1 系统各项性能指标及要求

5．1．2 系统组成及原理

5．1．3 AUV组合导航系统软件算法流程

5．2 组合导航系统算法验证试验

5．2．1 静基座环境组合导航试验

5．2．2 摇摆基座环境下组合导航试验

5．2．3 车载组合导航试验

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

硕士期间研究成果及论文发表情况