分享到:

利用GPS进行姿态估计的一种算法

首先建立了全球定位系统 ( G P S) 姿态确定的观测方程; 然后给出了利用 G P S进行飞行器姿态估计的模型, 并对该模型进行了线性化处理; 最后利用该模型  (本文共5页) 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

微小型无人直升机飞控平台与姿态融合算法研究

无人机可以在“枯燥任务领域、恶劣环境任务领域和危险任务领域”三个特定的环境领域发挥出重要作用。由于具有体积小、成本低、可垂直起降和定点悬停、机动灵活、隐蔽性好、无人员伤亡、战场生存能力强等优点,微小型无人直升机近年来已经成为国内外的研究热点。在微小型无人直升机的研究中,飞控平台的构建是实现自主飞行前急需解决的关键问题。本论文的主要工作是针对微小型无人直升机对载重、成本敏感的特点,系统而完整地给出了低成本飞控平台和姿态融合算法的原理设计、工程实现及实验验证,包括:飞控系统硬件选型与集成,传感器校正,基于GPS加速度补偿和滤波切换的低成本MARG传感器姿态融合算法的设计、实现及实验验证,速度位置估计算法的设计与实现,以及发动机转速定速器的设计与实现。论文结合低成本MARG传感器的特点,重点研究了无人直升机姿态融合算法的设计。论文的研究成果为微小型无人直升机的辨识建模与自主飞行实现提供了有力保障。论文的主要工作为:1.介绍了论文的研究...  (本文共155页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

鲁棒自适应滤波算法及在飞行器技术中的应用研究

利用标准卡尔曼滤波估计技术解决航天器姿态估计、航天器编队飞行相对导航以及航空器目标跟踪等问题时,存在如下不足:滤波估计精度低、估计输出误差收敛速度慢、对系统状态模型误差和近似误差不鲁棒以及对非高斯测量误差/噪声样本点和较大初始状态估计误差敏感。而上述这些问题对航天器编队飞行任务有重要的影响,甚至导致任务的失败,因此对这些问题进行研究具有重要的意义。针对上述问题,本文对卡尔曼滤波技术和二阶均差滤波技术进行相应的鲁棒/自适应改进研究,其主要内容包括:第一,针对实际姿态测量传感器测量噪声/误差特性服从非高斯分布以及存在不确定统计特性导致的姿态估计算法非鲁棒性问题,利用Huber提出的广义最大似然估计方法将姿态估计滤波器的测量更新步骤更改为状态预测值和观测量之间的线性回归过程并使得状态与测量残差没有被等同的加权,从而使得姿态估计过程具有一定的鲁棒性,并通过数值仿真验证了所提算法的有效性。第二,采用误差四元数描述航天器姿态误差动力学模型导...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京理工大学
北京理工大学

伞降小型飞行器初始转平飞过程姿态估计与融合算法研究

近年来小型飞行器在美国、英国、以色列等国家有着深入的研究,尤其是美国,陆、海、空均启动了相关项目。其中伞降型小型飞行器具有常规战术武器与小型无人机的优势,有着重要的研究意义。伞降小型飞行器的初始转平飞过程是其进入任务飞行的初态,在这一过程中导航系统首先完成初始姿态估计,接下来为转平飞控制与稳定控制提供姿态信息,本文针对导航系统在初始转平飞过程中的姿态估计与姿态融合算法展开研究,主要研究内容如下:(1)初始转平飞过程包括伞降稳定段与转平飞段。首先,采用小型飞行器外弹道学理论对这两个过程的弹道环境进行分析,得出了稳定段与转平飞段的运动特征,并对某型伞降小型飞行器外弹道进行仿真,仿真结果验证了弹道环境分析结果的正确性;其次,根据弹道仿真结果,依据导航系统的任务需求及设计要求,完成了导航系统原型机样机的设计,并对影响姿态估计精度的传感器随机误差类型进行了分析;最后,根据误差传递方程,计算了这两个过程的姿态估计误差,初步验证了导航系统的姿...  (本文共159页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国人民解放军国防科学技术大学
中国人民解放军国防科学技术大学

基于GPS的航天器姿态、相对姿态确定研究

本文系统地研究了GPS姿态确定问题。GPS姿态确定问题分两大部分,一部分是模糊度求解,另一部分是姿态确定算法。深入分析了模糊度求解的基本原理,建立了模糊度求解的完整理论。在此基础上,提出了一种基于遗传算法的模糊度搜索算法。通过白化处理模糊度,减少模糊度搜索中指标函数的局部极值点,采用适当的编码和遗传操作使得在种群个体较少的情况下避免搜索陷入早熟。通过仿真结果与原有的基于简单遗传算法搜索策略相比提高了搜索速度,能够快速得到正确模糊度组合。提出了一种综合的模糊度求解算法。利用三差最小二乘求解模糊度浮点解,然后采用整数高斯变换降低模糊度分量间的相关性,再根据QR分解和基线几何约束减少需搜索的模糊度组合,采用Cholesky分解在搜索过程中及早淘汰不正确的模糊度组合,最后利用ratio检验与基线几何约束条件相结合检验模糊度组合,尽快固定正确的模糊度。通过静、动态实验验证了该算法。深入分析了GPS姿态确定的原理,定性分析了GPS姿态确定的...  (本文共166页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

低成本动中通测控系统姿态估计算法的设计与实现

动中通在军用和民用领域中具有广阔的应用前景,低成本、低轮廓是当前动中通的发展趋势。论文以动中通低成本测控系统为研究对象,利用低成本动中通航向姿态估计算法,对航向姿态估计问题进行了深入地研究。主要研究内容包括以下几个方面:(1)阐述了动中通的基本原理和组成,给出了动中通低成本测控系统的功能组成,给出了基于微机械速率陀螺、加速度计和GPS组合的航向姿态估计算法的框架结构。(2)采用无航向角姿态更新算法,设计开关扩展卡尔曼算法(SEKF)融合陀螺和加速度计信息,抑制了机动加速度对加速度计测量值的影响,实现了载体姿态估计和陀螺零偏估计,得到了基于MIMU的姿态估计方法。用实测数据验证了算法的正确性和准确性。SEKF姿态估计算法能够有效的抑制非重力加速度的影响,准确估计车体俯仰角和横滚角。(3)通过建立机动加速度模型,并利用GPS信息去除机动加速度在加速度计测量值中的作用,得到了不受机动加速度影响的加速度计测量值,结合陀螺信息实现了载体航...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>