【空天飞行器自主导航多源导航信息可视化仿真分析案例1400字】

-PAGE53-空天飞行器自主导航多源导航信息可视化仿真分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u757空天飞行器自主导航多源导航信息可视化仿真分析案例 127541.1GUI概述 1326711.2空天飞行器多源导航信息可视化仿真研究GUI界面设计方案 1305691.3多源组合导航系统性能分析结果 2233851.3.1惯性/GNSS组合导航性能分析结果 387841.3.2惯性/星光组合导航性能分析结果 4140841.3.3惯性/视觉导航性能分析结果 5139031.3.4地基无线电导航性能分析结果 6209091.3.5着陆引导导航性能分析结果 6326451.4小结 71.1GUI概述完成面向空天飞行器自主导航的多源导航信息可视化仿真平台搭建。为了更直观的看到航迹、导航输出、精度计算结果等信息,所以采用基于GUI的空天飞行器多源导航信息可视化仿真验证平台。通过GUI可视化仿真平台,完成组合导航精度等性能分析。GUI仿真平台模拟载体的航迹,并能直接选择导航方式并查看在该导航方式下的卡尔曼滤波输出结果,同时还加入了可观测度分析,便于得到组合导航精度和可观测状态量等信息。1.2空天飞行器多源导航信息可视化仿真研究GUI界面设计方案GUI主面板如下图所示,主要功能分为三个部分,分别是绘制航迹、导航方式选择和可观测度分析。其中,导航方式选择主要是通过选择不同的组合导航方式来查看不同导航方式下的卡尔曼滤波输出图像以及误差曲线图像,包括了位置、姿态和平台误差角误差输出图像。图1.1GUI主面板以绘制航迹为例,GUI面板的输出如下：图1.2GUI航迹输出面板1.3多源组合导航系统性能分析结果设计一条空天飞行器飞行航迹,包括上升段、在轨段、再入段和着陆段四个部分,三维航迹如图1.所示,仿真时间为4500秒,并以T=0.02秒为步长进行循环。图1.3三维飞行航迹空天飞行器的初始参数设置如下,接下来将以此航迹为基础进行组合导航仿真以及性能分析。表1.1空天飞行器初始参数设置横滚角俯仰角航向角机头速度经度纬度高度0°0°90°0110205001.3.1惯性/GNSS组合导航性能分析结果针对惯性/GNSS的组合导航模式,在仿真软件中进行仿真,图1.4为姿态误差曲线,图1.5为速度误差曲线,图1.6为位置误差曲线。从图中看出姿态的误差范围在10-3内,速度的误差范围在0.1内,位置的误差范围在10-5内,由此可见系统的组合导航性能良好。图1.4姿态误差曲线图1.5速度误差曲线图1.6位置误差曲线1.3.2惯性/星光组合导航性能分析结果针对惯性/星光的组合导航模式,在仿真中进行仿真,图1.7为姿态误差曲线,图1.8为速度误差曲线,图1.9为位置误差曲线。从图中看出姿态的误差范围在10-3内,速度的误差范围在0.1内,位置的误差范围在10-5内,由此可见系统的组合导航性能良好。图1.7姿态误差曲线图1.8速度误差曲线图1.9位置误差曲线1.3.3惯性/视觉导航性能分析结果针对惯性/视觉的组合导航模式,在仿真软件中进行仿真,图1.10为姿态误差曲线,图1.11为速度误差曲线,图1.12为位置误差曲线。从图中看出姿态的误差范围在10-3内,速度的误差范围在0.1内,位置的误差范围在10-5内,由此可见系统的组合导航性能良好。图1.10姿态误差曲线图1.11速度误差曲线图1.12位置误差曲线1.3.4地基无线电导航性能分析结果针对地基无线电的导航模式,在仿真软件中进行仿真,图1.13为位置误差曲线。从图中看出位置的误差范围在10-3左右,由此可见系统的组合导航性能良好。图1.13位置误差曲线1.3.5着陆引导导航性能分析结果针对惯性/视觉的组合导航模式,在仿真软件中进行仿真,图1.14为位置误差曲线。从图中可以看出位置的误差范围在10-3内,由此可见系统的组合导航性能良好。图1.14位置误差曲线1.4本章小结本章介绍了GUI可视化仿真平台的搭建意义：即能够更