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广义GIS导航匹配算法研究及与INS组合导航-精密仪器及机械专业论文.docxVIP

广义GIS导航匹配算法研究及与INS组合导航-精密仪器及机械专业论文.docx

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承诺书 本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进 行的研究工作及所取得的研究成果。除了文中特别加以标注和 致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究 成果,也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学 位或证书而使用过的材料。 本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他 复制手段保存、汇编学位论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用于本承诺书) 作者签名: 日 期: 南京航空航天大学硕士学位论文 南京航空航天大学硕士学位论文 广义 广义 GIS 导航匹配算法研究及与 INS 组合导航 i i PAGE PAGE iv 摘 要 惯性导航系统因其完全自主性成为航天、航空等领域中广泛使用的主要导航系统,但其具 有原理性误差,并随时间发散,可利用一些地理信息导航系统(如地磁导航、景象匹配导航等) 修正惯导误差。但这些导航系统各自独立,其用于匹配的基准信息均存储于各自的独立数据库 中,因缺乏有效统一的管理,用它们与惯导组合时,系统的实时性受到很大限制。针对以上问 题,论文提出了广义 GIS/INS 组合导航技术方案,并着重对广义 GIS 导航匹配算法展开研究。 首先,本文针对常规 GIS 的结构和管理模式进行分析,并对其进行推广性研究,提出了广 义 GIS 这一概念,引入了地图、地磁、重力场、天文等参考地理信息,并利用 GIS 的空间存储 和管理优势对多种信息进行统一化管理。在飞行器制导中,可根据导航系统的实际需求,选择 合适的信息应用于组合导航系统中。 在此基础上,分别研究了广义 GIS 导航系统中的两种典型匹配导航方式:地磁匹配导航和 数字地图匹配导航。对于地磁匹配导航,论文中在建立了地磁场数据模型的基础上,着重对地 磁匹配算法进行了研究;同样对于数字地图匹配导航,先分析了其导航基本原理,然后重点研 究了矢量图匹配算法,为进一步进行组合导航奠定了基础。 最后,利用卡尔曼滤波技术把广义 GIS 导航系统与 INS 进行组合,形成广义 GIS/INS 组合 导航系统,并基于 MO 控件(地图控件)在 MFC 平台上对组合导航系统进行软件实现,直观 地展示其导航效果。 仿真结果表明,论文提出的导航技术方案是合理可行的,具有重要的现实意义。 关键词: GIS,INS,组合导航,地磁匹配算法,地图匹配算法,卡尔曼滤波,联合滤波, 定位精度 ABSTRACT Inertial navigation system because of its complete autonomy become the main navigation system widely used in aerospace , aviation and other fields, but with the principle error , and divergence over time, we can use some geographic information navigation systems ( such as magnetic navigation, scene matching navigation ) to correct INS errors. However, these navigation systems are independent, the baseline information for matching are stored in the respective independent database, due to lack of effective and uniform management, when use them to combine with inertial navigation system, system receives real-time constraints. To solve the above problem, the paper proposes a generalized GIS / INS integrated navigation technology solutions, and focuses on a study of the navigation matching algorithm. Firstly, based on the the management model about comom GIS, the paper raises a new concept of generalized GIS. In addition, the paper lets the map, geomagne

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