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卡尔曼滤波在INS/GPS组合导航中的应用研究

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卡尔曼滤波在INS/GPS组合导航中的应用研究

作者：谢木生中南大学

学位级别：硕士

摘要：INS/GPS的组合导航能克服GPS在小范围内精度不高及在隧道、高楼林立下等环境中容易丢失信号的缺点,同时能利用GPS数据来修正INS系统在时间长精度变差的情况;此种组合导航极为广泛地应用到导弹、飞机、机器人导航、车辆自动驾驶等... 详细信息

摘要：INS/GPS的组合导航能克服GPS在小范围内精度不高及在隧道、高楼林立下等环境中容易丢失信号的缺点,同时能利用GPS数据来修正INS系统在时间长精度变差的情况;此种组合导航极为广泛地应用到导弹、飞机、机器人导航、车辆自动驾驶等领域。因此研究INS/GPS的组合导航有着极为重要的工程应用价值与意义。本文对惯性导航计算过程进行详细的推导,对姿态矩阵的计算进行设计。在惯性导航的仿真中建立起加速度计与陀螺仪的模型,根据惯性导航计算编写出惯性导航程序,并且利用大圆导航方法设计出载体的飞行路径,设定好载体运行的姿态角变化情况,通过惯性导航计算出位置、速度、姿态信息与仿真给定的信息比较来验证所编写的惯性导航程序的正确性与计算精度。建立惯性导航系统的位置、速度、姿态误差模型。考虑到姿态误差角的大小,建立起在姿态角误差较小情况下的线性化误差模型;同时也建立起地向姿态角较大其他两个姿态角较小情况下的误差模型。并对惯性导航系统的初始对准进行研究,结合实验中的GPS信号数据利用卡尔曼滤波器进行精对准研究。研究卡尔曼滤波在INS/GPS组合导航中的应用,对线性离散卡尔曼滤波器进行推导;研究了自适应卡尔曼滤波并提出改进的基于新息协方差的渐消卡尔曼滤波。利用星网宇达公司的型号为XW-ADU7612的姿态方位组合导航系统在中南大学新校区进行跑车实验。对推导的线性误差模型利用卡尔曼滤波对INS/GPS组合导航进行数据处理,其中对GPS信号丢失50秒的情况也进行深入的研究。研究无迹卡尔曼滤波器,在其中主要推导采样过程及计算过程,并对系统误差模型为非线性的情况利用UKF滤波器进行滤波计算。

关键词：惯性导航系统误差模型组合导航卡尔曼滤波无迹卡尔曼滤波

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建莲的历史渊源、质量特色及发展现状

中国蔬菜 2007年第B8期 87-89页

作者：魏英辉谢木生福建省建宁县莲子科学研究所 354500 福建省建宁县质量技术监督局

建莲原产于福建省建宁县，又称建宁白莲。建莲栽培历史悠久，至今已有1000多年。鲜莲多加工成通心白莲，粒大圆润，色如凝霜，稍炖即熟，久煮不散，汤汁清甜，香醇爽口，营养丰富。建莲素以品质优良而倍受青睐，被誉为“莲之上品”。

关键词：建莲历史渊源质量通心白莲栽培历史营养丰富品质优良建宁县

湖南省1992～1997年日本血吸虫病疫情监测结果分析

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中国人兽共患病杂志 1999年第3期15卷 99-101页

作者：周艺彪刘启立谢木生李以义易平湖南省寄生虫病防治研究所岳阳414000 湖南省血地病办公室

日本血吸虫病是一种严重危害人类健康的人畜共患寄生虫病,曾流行于我省24个县(市、区),14个国营农场,主要分布于洞庭湖区,分湖沼型和山丘型.1989年全省第一次抽样调查居民粪检阳性率为11.59%[1].1991年我省开始启动世行贷款血吸虫病控... 详细信息

日本血吸虫病是一种严重危害人类健康的人畜共患寄生虫病,曾流行于我省24个县(市、区),14个国营农场,主要分布于洞庭湖区,分湖沼型和山丘型.1989年全省第一次抽样调查居民粪检阳性率为11.59%[1].1991年我省开始启动世行贷款血吸虫病控制项目,对我省的血吸虫病进行综合治理.为了掌握全省血吸虫病的流行动态,考核防治效果,我省于1992年开始进行血吸虫病监测工作.现全省尚有流行县(市、区)19个,农场10个,乡(镇、分场)253个,村2524个,人口342万人,敞放湖洲的耕牛等家畜13.8万头.

关键词：日本血吸虫疫情监测湖南

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湖南省洲垸亚型血吸虫病流行区抽样调查分析

中国人兽共患病杂志 1998年第4期14卷 95-95,45页

作者：谢木生陈焱王福海刘兆春湖南省寄生虫病防治研究所岳阳 414000

基于LabVIEW的车载GPS/SINS组合导航平台实现

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计算机测量与控制 2013年第6期21卷 1574-1576,1604页

作者：王恒升罗涛谢木生中南大学机电工程学院长沙410083 高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

针对车辆在GPS车载导航过程中经常出现的GPS失锁而影响导航定位功能的情况,建立了基于GPS/SINS的组合导航平台;将指北惯性导航算法运用到GPS/SINS组合导航系统中;推导了系统误差方程,根据传感器特性和Kalman滤波理论,设计了一种实用的Ka... 详细信息

针对车辆在GPS车载导航过程中经常出现的GPS失锁而影响导航定位功能的情况,建立了基于GPS/SINS的组合导航平台;将指北惯性导航算法运用到GPS/SINS组合导航系统中;推导了系统误差方程,根据传感器特性和Kalman滤波理论,设计了一种实用的Kalman滤波器,将速度误差和位置误差分开考虑,使误差协方差矩阵在计算过程中不易丢失非负定性,且减少了程序解算量;该平台在LabVIEW环境下完成数据采集与算法实现;使用该平台在中南大学新校区进行了跑车试验,实验结果表明:该平台系统在GPS失锁150s内,具有良好的导航效果。

关键词： GPS SINS组合导航系统 GPS失锁卡尔曼滤波指北惯导算法

小学低年级科学实验教学有效性的提升对策思考

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名师在线（中英文） 2022年第26期 50-51页

作者：谢木生福建省将乐县实验小学

小学科学实验教学能够培养学生的科学素质,激发学生的创造性思维,促进学生的全面发展,为其今后的发展奠定良好的基础。但由于受传统教育观念的影响,教师在实验教学方面存在诸多问题,影响了教学效果。基于此,文章分析了小学低年级科学实... 详细信息

小学科学实验教学能够培养学生的科学素质,激发学生的创造性思维,促进学生的全面发展,为其今后的发展奠定良好的基础。但由于受传统教育观念的影响,教师在实验教学方面存在诸多问题,影响了教学效果。基于此,文章分析了小学低年级科学实验教学的现状和问题,提出提升教学有效性的对策,以供相关教师参考。

关键词：小学低年级科学实验有效性

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捷联式惯性导航仿真研究

计算机仿真 2013年第4期30卷 84-88页

作者：谢木生王恒升罗涛中南大学机电工程学院湖南长沙410083

捷联式惯性导航因其系统独立、性能稳定、设备简单等特点在军用及民用导航领域上受到青睐。利用惯性导航原理编写捷联式惯性导航程序,对惯性器件进行建模。为了对程序进行测试,结合真实飞行轨迹的方法与数学解析式设计了载体运行的路径... 详细信息

捷联式惯性导航因其系统独立、性能稳定、设备简单等特点在军用及民用导航领域上受到青睐。利用惯性导航原理编写捷联式惯性导航程序,对惯性器件进行建模。为了对程序进行测试,结合真实飞行轨迹的方法与数学解析式设计了载体运行的路径及姿态角。利用设定的路径、姿态角与惯性导航算法算出的路径、姿态角进行对比分析主验证导航算法。说明改进算法是一种简单实用的飞行路径生成办法,同时验证了所写的导航算法的正确性。

关键词：捷联惯性导航惯性器件建模路径生成

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血吸虫病人入院记录书写时应注意的问题

中国病案 2009年第4期10卷 15-16页

作者：董静谢木生湖南省血吸虫病防治研究所岳阳市414000

《血吸虫病诊断标准》是诊断血吸虫病的行业标准、《国家卫生统计调查制度》要求填报血吸虫病人临床方面的项目,为保证临床诊断结论的准确、为保证国家统计调查表及时正确的填报,书写血吸虫病人的入院记录时应注意有关项目的正确表述。

关键词：血吸虫病入院记录书写

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核心素养导向下的小学科学教学研究

当代教研论丛 2024年第7期10卷 36-38页

作者：谢木生将乐县实验小学福建三明353300

随着教育改革的深入,小学科学教育正从简单的知识传授转向核心素养的培育,重视学生的全面成长和实践技能的提高。但在现实中,学生对科学知识的理解往往流于表面,缺少深入探索与应用的机会。针对这一问题,文章首先阐述了小学科学核心素... 详细信息

随着教育改革的深入,小学科学教育正从简单的知识传授转向核心素养的培育,重视学生的全面成长和实践技能的提高。但在现实中,学生对科学知识的理解往往流于表面,缺少深入探索与应用的机会。针对这一问题,文章首先阐述了小学科学核心素养的四个基本要素,进而探讨了小学科学教育的创新教学策略,目的是促进学生的核心素养全面提升,为他们未来的学习生涯和生活打下坚实的基础。

关键词：小学科学核心素养教学