弹载GNSS/SINS组合导航可视化仿真系统研究
发布时间：2022-01-23 19:05
在现代兵器领域,精确制导武器以其命中精度高、作战效能高、射程远等特点成为了研究热点,作为其核心组成,导航系统的研究也受到越来越多的重视,尤其是随着惯性理论与惯性仪表技术的发展,以及全球导航卫星系统（GNSS）的广泛应用,组合导航系统成为了重点研究对象。同时,仿真技术作为导航系统研制的主要手段,也得到了广泛的应用,特别是可视化仿真技术具有直观、高效、交互性强等特点,为导航系统的研制提供了直观、可靠的试验手段,因此研究组合导航可视化仿真系统具有较高的现实意义。本文以某型反潜导弹的项目研制为背景,设计并实现了弹载GNSS/SINS组合导航可视化仿真系统。首先,根据仿真系统的功能需求分析进行了系统模块划分与结构设计。同时,结合实际工程应用对组合导航仿真模型如惯性器件仿真模型、组合导航滤波模型等进行了建模。其次,对仿真系统各功能模块进行了具体设计：采用面向对象技术,结合所建立的组合导航数学模型,实现了组合导航算法的模块化设计,方便了算法的移植；采用GDI绘图技术和双缓存技术设计了使用方便、易于扩展的虚拟仪表控件,并实现了飞行轨迹的绘制；设计了易于移植、绘图方便的OpenGL控件,并采用三维视景仿...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 组合导航系统和可视化仿真技术的发展
1.2.1 组合导航系统的发展
1.2.2 可视化仿真技术的发展
1.3 本文主要研究内容及章节安排
2 仿真系统总体结构设计
2.1 引言
2.2 仿真系统功能需求
2.3 仿真系统结构设计
2.3.1 人机交互模块
2.3.2 组合导航模块
2.3.3 可视化显示模块
2.3.4 通讯模块
2.4 本章小结
3 组合导航仿真模型设计
3.1 引言
3.2 各坐标系定义
3.3 捷联惯导数字仿真模型设计
3.3.1 捷联惯导系统原理
3.3.2 惯性器件仿真模型设计
3.3.3 捷联惯导算法流程
3.4 GNSS定位仿真模型设计
3.5 组合导航滤波模型设计
3.5.1 GNSS/SINS组合模式
3.5.2 组合导航数学建模
3.6 本章小结
4 仿真系统功能模块设计
4.1 引言
4.2 设计概述
4.3 组合导航模块设计
4.3.1 组合导航类结构设计
4.3.2 组合导航解算流程
4.4 导航信息显示模块设计
4.5 飞行轨迹显示界面与虚拟仪表控件设计
4.5.1 GDI简述
4.5.2 飞行轨迹显示界面
4.5.3 虚拟仪表控件
4.6 飞行动画显示模块设计
4.6.1 设计概述
4.6.2 OpenGL控件的设计
4.6.3 初始化绘制环境
4.6.4 飞行场景绘制
4.6.5 环境光照创建
4.6.6 动画模型绘制
4.6.7 三维动画实现
4.6.8 视点控制方法
4.7 通讯模块设计
4.7.1 通讯方法介绍
4.7.2 通讯功能实现
4.8 人机交互模块设计
4.8.1 视图切换窗口
4.8.2 菜单和工具栏
4.9 本章小结
5 组合导航可视化仿真系统试验与分析
5.1 引言
5.2 通讯测试
5.2.1 串口通讯测试
5.2.2 CAN通讯测试
5.3 组合导航仿真试验
5.3.1 在线仿真试验
5.3.2 半实物仿真试验
5.4 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于曲线拟合的SINS/GPS紧密组合导航系统[J]. 肖业伟,唐辛冰. 电子设计工程. 2013(08)
[2]纹理映射技术中Mip-Map的研究[J]. 曾云,饶志恒. 微计算机信息. 2012(04)
[3]机载武器制导系统研究[J]. 刘廷霞,李博. 光机电信息. 2011(10)
[4]面向对象程序设计的应用[J]. 王书爱. 电脑知识与技术. 2011(29)
[5]基于Vega Prime的炮兵雷达视景仿真系统[J]. 单显明,吴家龙,夏宏森. 火控雷达技术. 2010(02)
[6]北斗双星/SINS组合导航中的捷联惯导算法研究[J]. 戴邵武,马长里,代海霞. 计算机与数字工程. 2010(02)
[7]视景仿真技术在空空导弹遥测数据分析中的应用[J]. 冯玉洁. 科学技术与工程. 2010(02)
[8]惯性/GPS/EMC组合导航系统可视化仿真[J]. 徐景硕,邢靓,高扬. 火力与指挥控制. 2009(06)
[9]图形处理器光照引擎的设计[J]. 范彩霞,吴宁. 计算机工程与应用. 2009(07)
[10]Visual C++中测绘坐标系图形的两种实现[J]. 张咏,刘长星,周庆松. 技术与创新管理. 2008(06)
博士论文
[1]星图识别与组合导航滤波方法研究[D]. 胡海东.哈尔滨工业大学 2009
[2]面向结构图的施工导截流系统仿真理论与应用研究[D]. 黄伟.天津大学 2007
硕士论文
[1]GPS/SINS组合导航系统应用研究[D]. 张晓亮.南京理工大学 2013
[2]嵌入式航向姿态参考系统的设计与实现[D]. 曹飞.南京理工大学 2012
[3]高动态SINS导航解算算法及其并行化研究[D]. 孙国栋.浙江大学 2011
[4]悬翼式微小飞行器姿态测量系统设计[D]. 杨淑洁.哈尔滨工业大学 2011
[5]自寻的子弹低成本SINS/GPS组合导航研究及DSP实现[D]. 李志斌.哈尔滨工业大学 2011
[6]GPS/SINS组合导航系统的研究及仿真[D]. 阎喆.电子科技大学 2010
[7]GNSS接收机定位解算的研究与实现[D]. 刘文博.北京邮电大学 2010
[8]捷联惯导和组合导航的仿真研究[D]. 李晓峰.西安电子科技大学 2010
[9]IP网络的分布式半实物仿真接口设计与实现[D]. 吴茜.电子科技大学 2009
[10]伽利略L1F信号仿真与接收机方案设计[D]. 王宇飞.西安电子科技大学 2009
本文编号：3604984
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景及研究意义
1.2 组合导航系统和可视化仿真技术的发展
1.2.1 组合导航系统的发展
1.2.2 可视化仿真技术的发展
1.3 本文主要研究内容及章节安排
2 仿真系统总体结构设计
2.1 引言
2.2 仿真系统功能需求
2.3 仿真系统结构设计
2.3.1 人机交互模块
2.3.2 组合导航模块
2.3.3 可视化显示模块
2.3.4 通讯模块
2.4 本章小结
3 组合导航仿真模型设计
3.1 引言
3.2 各坐标系定义
3.3 捷联惯导数字仿真模型设计
3.3.1 捷联惯导系统原理
3.3.2 惯性器件仿真模型设计
3.3.3 捷联惯导算法流程
3.4 GNSS定位仿真模型设计
3.5 组合导航滤波模型设计
3.5.1 GNSS/SINS组合模式
3.5.2 组合导航数学建模
3.6 本章小结
4 仿真系统功能模块设计
4.1 引言
4.2 设计概述
4.3 组合导航模块设计
4.3.1 组合导航类结构设计
4.3.2 组合导航解算流程
4.4 导航信息显示模块设计
4.5 飞行轨迹显示界面与虚拟仪表控件设计
4.5.1 GDI简述
4.5.2 飞行轨迹显示界面
4.5.3 虚拟仪表控件
4.6 飞行动画显示模块设计
4.6.1 设计概述
4.6.2 OpenGL控件的设计
4.6.3 初始化绘制环境
4.6.4 飞行场景绘制
4.6.5 环境光照创建
4.6.6 动画模型绘制
4.6.7 三维动画实现
4.6.8 视点控制方法
4.7 通讯模块设计
4.7.1 通讯方法介绍
4.7.2 通讯功能实现
4.8 人机交互模块设计
4.8.1 视图切换窗口
4.8.2 菜单和工具栏
4.9 本章小结
5 组合导航可视化仿真系统试验与分析
5.1 引言
5.2 通讯测试
5.2.1 串口通讯测试
5.2.2 CAN通讯测试
5.3 组合导航仿真试验
5.3.1 在线仿真试验
5.3.2 半实物仿真试验
5.4 本章小结
6 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于曲线拟合的SINS/GPS紧密组合导航系统[J]. 肖业伟,唐辛冰. 电子设计工程. 2013(08)
[2]纹理映射技术中Mip-Map的研究[J]. 曾云,饶志恒. 微计算机信息. 2012(04)
[3]机载武器制导系统研究[J]. 刘廷霞,李博. 光机电信息. 2011(10)
[4]面向对象程序设计的应用[J]. 王书爱. 电脑知识与技术. 2011(29)
[5]基于Vega Prime的炮兵雷达视景仿真系统[J]. 单显明,吴家龙,夏宏森. 火控雷达技术. 2010(02)
[6]北斗双星/SINS组合导航中的捷联惯导算法研究[J]. 戴邵武,马长里,代海霞. 计算机与数字工程. 2010(02)
[7]视景仿真技术在空空导弹遥测数据分析中的应用[J]. 冯玉洁. 科学技术与工程. 2010(02)
[8]惯性/GPS/EMC组合导航系统可视化仿真[J]. 徐景硕,邢靓,高扬. 火力与指挥控制. 2009(06)
[9]图形处理器光照引擎的设计[J]. 范彩霞,吴宁. 计算机工程与应用. 2009(07)
[10]Visual C++中测绘坐标系图形的两种实现[J]. 张咏,刘长星,周庆松. 技术与创新管理. 2008(06)
博士论文
[1]星图识别与组合导航滤波方法研究[D]. 胡海东.哈尔滨工业大学 2009
[2]面向结构图的施工导截流系统仿真理论与应用研究[D]. 黄伟.天津大学 2007
硕士论文
[1]GPS/SINS组合导航系统应用研究[D]. 张晓亮.南京理工大学 2013
[2]嵌入式航向姿态参考系统的设计与实现[D]. 曹飞.南京理工大学 2012
[3]高动态SINS导航解算算法及其并行化研究[D]. 孙国栋.浙江大学 2011
[4]悬翼式微小飞行器姿态测量系统设计[D]. 杨淑洁.哈尔滨工业大学 2011
[5]自寻的子弹低成本SINS/GPS组合导航研究及DSP实现[D]. 李志斌.哈尔滨工业大学 2011
[6]GPS/SINS组合导航系统的研究及仿真[D]. 阎喆.电子科技大学 2010
[7]GNSS接收机定位解算的研究与实现[D]. 刘文博.北京邮电大学 2010
[8]捷联惯导和组合导航的仿真研究[D]. 李晓峰.西安电子科技大学 2010
[9]IP网络的分布式半实物仿真接口设计与实现[D]. 吴茜.电子科技大学 2009
[10]伽利略L1F信号仿真与接收机方案设计[D]. 王宇飞.西安电子科技大学 2009
本文编号：3604984
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