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多传感器数据融合在火箭橇试验中的应用研究

作　者: 王禹
导　师: 王茂
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 火箭橇同轴泄漏电缆多传感器数据融合卡尔曼滤波
分类号: V416
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 5次
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内容摘要

本文主要针对多传感器数据融合技术在火箭橇试验中的应用问题进行研究。本课题是一个延续性课题，本文将在前人提出的两种火箭橇外部数据测量方法的基础上，提出另外一种方法。然后基于这三种数据测量方法进行数据融合，以提高火箭橇试验的数据精度。本文给出的是一种基于同轴泄漏电缆技术的外部数据测量方法。一直以来电缆都被当作是最主要的通信介质，其主要优点就是传输精度高、抗干扰能力强、稳定性好。泄漏电缆具有电缆的传输特性的同时还具有发射和接收的能力，这种能力很适合火箭橇试验数据的测量。本文介绍了这种方法的测量结构，还分析了主要的传输介质泄漏电缆。对泄漏电缆进行的建模分析和误差分析。误差分析表明，这种方法能够提供较高的火箭橇试验外测数据精度。多传感器数据融合技术已经被广泛的应用在很多领域，但在火箭橇试验方面还没有应用的先例。然而火箭橇试验对高精度的要求，已经远远不是单一传感器系统可以满足的，数据融合在火箭橇试验中的应用已经成为了一种必然趋势。为了进一步提高测量精度，本文讨论了将多传感器数据融合技术应用于火箭橇试验，这种方法能够更好的抑制干扰，提高测量系统的精度以及稳定性。卡尔曼滤波技术作为主要的数据融合方法，在各个领域得到了广泛的应用。本文的数据融合部分主要是采用卡尔曼滤波技术完成的。将卡尔曼滤波技术引入到火箭橇试验中，面对的最主要的两个问题就是：野值和有色噪声。本文针对这两个问题设计了相应的解决办法。仿真实验结果表明：采用基于卡尔曼滤波的多传感器数据融合技术能够保证火箭橇信息测量系统获得更好的性能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-15
  1.1 火箭橇大过载试验的特点及发展现状  8-10
    1.1.1 火箭橇试验的特点  8
    1.1.2 火箭橇试验的发展现状  8-10
  1.2 泄漏电缆技术  10
  1.3 多传感器数据融合理论的发展概况  10-12
  1.4 卡尔曼滤波理论的发展及应用  12-13
  1.5 本论文的研究内容及章节安排  13-15
第2章泄漏电缆技术在火箭橇试验中的应用  15-24
  2.1 引言  15
  2.2 同轴泄漏电缆技术的原理及其组成  15-18
  2.3 泄漏电缆的插槽分析  18-20
  2.4 泄漏电缆的数学模型  20-22
  2.5 误差分析  22-23
  2.6 本章小结  23-24
第3章火箭橇试验的多传感器数据融合  24-35
  3.1 引言  24
  3.2 多传感器数据融合的概念  24-25
  3.3 多传感器数据融合的模型  25-30
    3.3.1 数据融合的功能模型  25-26
    3.3.2 数据融合的结构模型  26-28
    3.3.3 数据融合的层次结构  28-30
  3.4 火箭橇试验中数据融合问题的研究  30-31
  3.5 火箭橇试验的数据融合结构  31-33
  3.6 本章小结  33-35
第4章基于卡尔曼滤波的数据融合在火箭橇试验中的应用  35-48
  4.1 引言  35
  4.2 卡尔曼滤波技术的原理  35-38
  4.3 在火箭橇试验中引入卡尔曼滤波技术所存在的问题  38
  4.4 火箭橇试验中的野值问题  38-42
    4.4.1 问题描述  38-39
    4.4.2 野值问题在卡尔曼滤波中的解决办法  39-42
  4.5 基于卡尔曼滤波的一种最优融合方法  42-43
  4.6 仿真实验  43-47
  4.7 本章小结  47-48
结论  48-50
参考文献  50-56
致谢  56

多传感器数据融合在火箭橇试验中的应用研究

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