發(fā)布時(shí)間：2024-06-05 05:38

　　森林火災(zāi)在蔓延過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量煙氣,消防人員在執(zhí)行林火撲救任務(wù)的過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間吸入煙氣會(huì)使人身安全受到嚴(yán)重威脅。通過(guò)指揮人員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)消防員的位置信息并組織有效施救,能夠減少人員損失。目前,衛(wèi)星導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航在林火撲救領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)在森林環(huán)境中易受樹(shù)木遮擋的影響,失去定位能力,而慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(Inertial Navigation System,INS)長(zhǎng)時(shí)間工作存在累積誤差,無(wú)法提供精準(zhǔn)導(dǎo)航。鑒于二者的互補(bǔ)特性,本文將GNSS和INS組合提高導(dǎo)航精度,滿足消防員的定位需求。本文首先詳細(xì)闡述了行人慣性導(dǎo)航的基本理論,針對(duì)行人的腳部運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行建模,推導(dǎo)了行人的姿態(tài)和位置解算算法。為了抑制傳感器漂移產(chǎn)生的累積誤差,將零速更新方法應(yīng)用于慣性導(dǎo)航系統(tǒng),設(shè)計(jì)了基于廣義似然比的零速檢測(cè)方法和基于卡爾曼濾波和粒子濾波的零速修正算法,并針對(duì)粒子濾波的不足對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)自適應(yīng)調(diào)整粒子濾波的閾值提高零速更新的精度。同時(shí),考慮到消防員在搜救過(guò)程中磁強(qiáng)計(jì)易受鐵磁物質(zhì)干擾,現(xiàn)有的方法對(duì)于弱磁干擾經(jīng)常出現(xiàn)誤檢測(cè)...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1.緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 行人慣性導(dǎo)航研究現(xiàn)狀
        1.2.2 衛(wèi)星導(dǎo)航研究現(xiàn)狀
        1.2.3 組合導(dǎo)航研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容與章節(jié)安排
2.行人導(dǎo)航系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航技術(shù)概述
        2.2.1 常用坐標(biāo)系定義
        2.2.2 常用坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
    2.3 行人捷聯(lián)慣性導(dǎo)航算法
        2.3.1 姿態(tài)更新算法
        2.3.2 速度更新算法
        2.3.3 位置更新算法
    2.4 本章小結(jié)
3.零速更新算法研究
    3.1 引言
    3.2 零速檢測(cè)
        3.2.1 閾值零速檢測(cè)法
        3.2.2 廣義似然比零速檢測(cè)法
    3.3 零速修正
        3.3.1 梯度下降法
        3.3.2 卡爾曼濾波
        3.3.3 粒子濾波
    3.4 磁場(chǎng)干擾檢測(cè)與修正
        3.4.1 廣義似然比檢測(cè)法
        3.4.2 卡爾曼粒子濾波修正
    3.5 本章小結(jié)
4.GNSS和 INS組合導(dǎo)航算法設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 GNSS和 INS組合導(dǎo)航概述
    4.3 GNSS和 INS耦合方式
        4.3.1 松耦合
        4.3.2 緊耦合
    4.4 組合導(dǎo)航參數(shù)的誤差模型
        4.4.1 姿態(tài)誤差方程
        4.4.2 速度誤差方程
        4.4.3 位置誤差方程
    4.5 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
        4.5.1 狀態(tài)方程的建立
        4.5.2 觀測(cè)方程的建立
    4.6 組合導(dǎo)航算法分析
    4.7 本章小結(jié)
5.GNSS和 INS組合導(dǎo)航算法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建
    5.3 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的選取
    5.4 組合導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.4.1 靜態(tài)實(shí)驗(yàn)
        5.4.2 直線行走實(shí)驗(yàn)
        5.4.3 閉合軌跡實(shí)驗(yàn)
    5.5 導(dǎo)航算法性能評(píng)估
    5.6 本章小結(jié)
6.總結(jié)和展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 論文工作展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄清單
致謝



本文編號(hào)：3989726