组合导航小结

1、第一节第一节 概述概述通过电气组合和机械组合将船舶众多内外设备和系统通过电气组合和机械组合将船舶众多内外设备和系统组合在一起，中心控制装置置于一个完整的机柜中。组合在一起，中心控制装置置于一个完整的机柜中。三、基本原理三、基本原理如何实现各部件间的电气联结如何实现各部件间的电气联结 LAN（局域网）（局域网） 实时进行航海数据和图像的综合管理，实时进行航海数据和图像的综合管理， 实现航海信息共享实现航海信息共享接口技术接口技术 各个航海仪器间通过标准接口（各个航海仪器间通过标准接口（NMEA-0183， IEC61162）进行信号传递和交换）进行信号传递和交换二、简单组合导航系统二、简单组合导

2、航系统1. 传感器传感器陀螺罗经：实时、连续、精确输出航向陀螺罗经：实时、连续、精确输出航向 磁罗经磁罗经 ：可靠性：可靠性计程仪计程仪 测深仪测深仪 Costa fortuna 105000 ARPA 雷达雷达 GPS - GPS + DGPS - Dual DGPS气象仪气象仪 显示器、接口显示器、接口 ；风速、风向；温度、湿度；雨量、气压；风速、风向；温度、湿度；雨量、气压2. 自动操舵仪：自动操舵仪： 连接陀螺罗经、操舵系统、舵机连接陀螺罗经、操舵系统、舵机3. AIS4. VDR5. 航行管理系统航行管理系统 （VMS/ECDIS） Navigation Station 导航工作台（

3、导航工作台（NS） Planning Station 辅助工作台（辅助工作台（PS） Conning Station 综合信息台（综合信息台（CS）第三节第三节 组合导航系统的功能组合导航系统的功能一、定位与导航：基本功能一、定位与导航：基本功能最或然值最或然值 或然值或然值 偏差偏差滤波滤波输出值输出值某传感某传感器信息器信息均值为零的均值为零的随机信号随机信号统计统计规律规律信息处理信息处理 未来状态预测未来状态预测未来偏差预测未来偏差预测实时状态描述实时状态描述随机信号检测随机信号检测噪声滤波噪声滤波12.4 组合导航信息综合处理组合导航信息综合处理（P177）一、简单带通滤波一、简单带

4、通滤波 如如LC滤波，不能同时滤除各种传感滤波，不能同时滤除各种传感器信息中的误差，无法满足大型组合导航器信息中的误差，无法满足大型组合导航系统的要求系统的要求二、递推加权最小二乘法二、递推加权最小二乘法 1 最小二乘法最小二乘法根据实测的（根据实测的（x1，y1）（xn，yn），找出一给），找出一给定类型的定类型的Yf（x）(如如Yf(ax2+bx+c)使使xx1, xn时，时，Y1, Yn最接近最接近y1, yn。必须给出一种尺度，确。必须给出一种尺度，确定例子中定例子中a，b，c的偏差引起的的偏差引起的Yi偏差。偏差。 YiYiyI 最终最终 = =D Dm1min2iiY 2最小加权二

5、乘法最小加权二乘法对每个对每个Yi精度作不同处精度作不同处理，即乘以不同的系数理，即乘以不同的系数Ci，使，使 = =D Dm1min2)(iiYic 3递推最小加权二乘法递推最小加权二乘法只对（只对（xn，Yn）及（）及（xn+1，Yn+1）记录，加权计）记录，加权计算后得出最佳值算后得出最佳值四、卡尔曼滤波四、卡尔曼滤波信号过程：白噪声作用下线性系统的输出信号过程：白噪声作用下线性系统的输出 滤波方法：不必存储过去数据滤波方法：不必存储过去数据用状态方程用状态方程描述描述前一时刻预测值前一时刻预测值现在时刻观测值现在时刻观测值现在时刻预测值现在时刻预测值现在时刻估计值现在时刻估计值递推滤波递推滤波三、三、-滤波法滤波法一、航海仪器接口标准一、航海仪器接口标准RS-232RS-422信号输出格式信号输出格式并行通信并行通信串行通信串行通信计算机通讯计算机通讯串行同步通信串行同步通信串行异步通信串行异步通信机械接口机械接口电器接口电器接口网络连接网络连接电路连接电路连接接口接口数据输出格式：数据输出格式：NMEA-0183Carnival Triumph 102000 T 信号特性：4800波特率，8个数据位，1个停止位，无奇偶校验位第四节第四节 组合导航信息的综合处理组合导航信息的综合处理第五节第五节 组合导航航行管理系统组合导航航行管