组合导航系统pa-gs,是一款基于mems技术融合了卫星导航技术的性价比极高的测量设备。广泛于导航、控制和动态测量,系统通过多项补偿技术保证测量精度,并采用严格生产工艺保证产品在恶劣的环境下仍能精确地测量载体的角运动和线运动参数。
GNSS/INS组合导航例程,包括组合模式,实验结果。GNSS/INS组合导航例程,包括组合模式,实验结果。
在下面的仿真的代码中,理想的观测量不是真实数据,而是自生成的正弦波数据,在真实的应用场景中,应该是一系列的参考数据。%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% 卡尔曼滤波器在INS-GPS组合导航中应用仿真
% Author : lylogn
% Email : lylogn@gmail.com
% Company: BUAA-Dep3
% Time : 2013.01.06
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% 参考文献:
% [1]. 邓正隆. 惯导技术, 哈尔滨工业大学出版社.2006.
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%% 惯性-GPS组合导航模型参数初始化
we = 360/24/60/60*pi/180%地球自转角速度,弧度/s
psi = 10*pi/180 %psi角度 / 弧度
Tge = 0.12
Tgn = 0.10
Tgz = 0.10 %这三个参数的含义详见参考文献
sigma_ge=1
sigma_gn=1
sigma_gz=1
%% 连续空间系统状态方程
% X_dot(t) = A(t)*X(t) + B(t)*W(t)
A=[0 we*sin(psi) -we*cos(psi) 1 0 0 1 0 0
-we*sin(psi) 0 0 0 1 0 0 1 0
we*cos(psi) 0 0 0 0 1 0 0 1
00 0 -1/Tge 0 0 0 0 0
00 0 0 -1/Tgn 0 0 0 0
00 0 0 0 -1/Tgz 0 0 0
00 0 0 0 0 0 0 0
00 0 0 0 0 0 0 0
00 0 0 0 0 0 0 0]%状态转移矩阵
B=[00 0sigma_ge*sqrt(2/Tge) 0 0 0 0 0
00 00 sigma_gn*sqrt(2/Tgn) 0 0 0 0
00 00 0 sigma_gz*sqrt(2/Tgz) 0 0 0]'%输入控制矩阵
%% 转化为离散时间系统状态方程
% X(k+1) = F*X(k) + G*W(k)
T = 0.1
[F,G]=c2d(A,B,T)
H=[10 0 0 0 0 0 0 0
0 -sec(psi) 0 0 0 0 0 0 0]%观测矩阵
%% 卡尔曼滤波器参数初始化
t=0:T:50-T
length=size(t,2)
y=zeros(2,length)
Q=0.5^2*eye(3)%系统噪声协方差
R=0.25^2*eye(2) %测量噪声协方差
y(1,:)=2*sin(pi*t*0.5)
y(2,:)=2*cos(pi*t*0.5)
Z=y+sqrt(R)*randn(2,length) %生成的含有噪声的假定观测值,2维
X=zeros(9,length) %状态估计值,9维
X(:,1)=[0,0,0,0,0,0,0,0,0]' %状态估计初始值设定
P=eye(9) %状态估计协方差
%% 卡尔曼滤波算法迭代过程
for n=2:length
X(:,n)=F*X(:,n-1)
P=F*P*F'+ G*Q*G'
Kg=P*H'/(H*P*H'+R)
X(:,n)=X(:,n)+Kg*(Z(:,n)-H*X(:,n))
P=(eye(9,9)-Kg*H)*P
end
%% 绘图代码
figure(1)
plot(y(1,:))
hold on
plot(y(2,:))
hold off
title('理想的观测量')
figure(2)
plot(Z(1,:))
hold on
plot(Z(2,:))
hold off
title('带有噪声的观测量')
figure(3)
plot(X(1,:))
hold on
plot(X(2,:))
hold off
title('滤波后的观测量')
组合导航指两种或两种以上导航技术的组合,组合后的系统称为组合导航系统。根据不同的要求有各种不同的组合导航系统,多以惯性导航系统作为主要分系统。组合导航系统一般具有以下功能:
(1)协合功能:利用各分系统的导航信息,形成分系统所不具备的导航功能。如用大气数据计算机的空速信息和罗盘的航向信息工作的自动领航仪可以提供飞机的位置信息。它是一种早期的组合导航系统。
(2)互补功能:组合后的导航功能虽然与各分系统的导航功能相同,但它能够综合利用各分系统的特点,从而扩大了使用范围,提高了导航精度。
(3)余度功能:增强了导航系统的可靠性。
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