论文题目: GPS在微型无人机导航定位中的研究与应用
论文类型: 硕士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 龚真春
导师: 宋执环,李平
关键词: 微型无人机,差分基准站,坐标转换,微惯性测量单元,组合导航系统
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 微型无人机在军事和民用方面都具有广泛的应用价值，长期以来都是国内外很多机构和组织的热点研究项目。导航与定位系统在微型无人机自主飞行中占有重要的地位。本文侧重于微型无人机导航定位系统的研究与应用。 限于微型无人机对导航器件的体积、重量和成本的要求，用于大型无人机的导航方法无法在微型无人机上使用。本文在考虑微型无人机特点及其对导航定位需求的基础上，研究了全球定位系统GPS在其导航定位中的应用。 论文首先回顾了目前采用的导航定位方法，介绍了卫星导航定位的发展历程，给出了微型无人机导航定位系统的构成。第二章重点阐述了GPS的组成和导航定位原理。为提高GPS导航定位精度，在第三章中着重介绍了几种差分GPS定位模型，并对差分GPS基准站坐标的精确测定进行了研究，利用现有GPS设备对基准站的坐标进行了测定试验，给出了实验结果。第四章主要讨论了如何将GPS导航定位结果转换为用户实用坐标的问题。对实际的微型无人机导航用到的坐标转换公式作了一些合理的简化，给出了实时动态定位坐标转换公式，并对这些坐标转换公式的有效性和实用性进行了相应的论证。第五章针对GPS和惯性导航定位的各自不足之处，研究了GPS／MIMU组合导航系统，实验仿真结果表明，该组合导航系统在精度和可靠性方面，较单一的导航系统都有明显的改善，并且提高了可靠性和抗干扰能力。在本篇论文的最后，就微型无人机导航定位系统的下一步工作做了一定的探讨和展望。
论文目录:
摘要
Abstract
致谢
第一章 绪论
1．1 课题的研究背景及意义
1．2 导航的方法和分类
1．3 卫星导航系统
1．4 无人机发展及其导航方式
1．5 微型无人机MUAV导航定位系统组成
1．6 论文内容和章节安排
第二章 GPS导航定位系统基本原理
2．1 引言
2．2 GPS系统简介
2．2．1 GPS卫星星座及其工作卫星
2．2．2 地面监控系统
2．2．3 GPS信号接收机
2．3 美国对GPS用户的限制性政策
2．4 GPS导航定位基本原理及其定位模式
2．4．1 伪距测量
2．4．2 载波相位测量
2．5 GPS动态导航定位
2．5．1 动态定位与静态定位的区别
2．5．2 动态定位的特点与分类
2．5．3 单点动态定位
第三章 无人机差分GPS导航定位基准站的建立
3．1 引言
3．1．1 GPS卫星导航定位的精度、误差与偏差
3．1．2 GPS导航定位的主要误差
3．1．3 GPS卫星几何精度因子(DOP)及最佳星座的选择
3．2 差分GPS定位原理
3．2．1 位置差分导航定位
3．2．2 伪距差分导航定位
3．2．3 载波相位差分导航定位
3．3 DGPS数据链和RTCM SC-104数据格式
3．4 差分GPS基准站精确坐标的测定
3．4．1 直接测量法
3．4．2 联测法
3．4．3 软件解算法
3．5 差分基准站坐标测定实验及其结果
第四章 无人机GPS导航定位成果的坐标转换
4．1 引言
4．2 GPS时间及坐标系统
4．2．1 GPS时间系统
4．2．2 常用坐标系统
4．2．3 WGS-84坐标系和我国大地坐标系
4．3 WGS-84坐标变换成本地实用坐标
4．3．1 不同空间直角坐标系统之间的转换
4．3．2 大地坐标变换成高斯平面直角坐标
4．3．3 不同平面直角坐标系的转换
4．4 无人机GPS导航定位的实用坐标变换
4．4．1 高斯投影坐标变换的一些简化
4．4．2 实时动态坐标转换
4．5 机载GPS导航定位坐标变换实验及结果分析
第五章 无人机GPS／MIMU组合导航系统的研究
5．1 引言
5．2 惯性导航与精密定位原理
5．2．1 惯性导航的基本原理和分类
5．2．2 捷联式惯导系统的工作原理
5．3 GPS／MIMU导航系统的组合方式及原理
5．3．1 位置、速度组合的GPS／MIMU导航系统
5．3．2 伪距、伪距率组合的GPS／MIMU导航系统
5．4 速度、位置组合的GPS／MIMU导航仿真实验
5．4．1 简述
5．4．2 硬件在线仿真实验及结果分析
第六章 总结与展望
参考文献
附录：作者攻读硕士学位期间发表(录用)的论文
发布时间: 2005-04-15
参考文献
- [1].GPS在无人机上的应用[D]. 武丽敏.天津大学2012
- [2].北斗/GPS组合RAIM算法研究[D]. 杨福霞.沈阳航空航天大学2018
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