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卫星/INS组合导航仿真平台研究与实现

彭健  
【摘要】:现代航行体对导航系统的精度、实时性和可靠性提出了越来越高的要求,单一的导航系统已无法同时满足这种多样性的要求。因此,组合导航技术便成为解决这种矛盾的有效手段,而系统仿真技术则是进行组合导航研究的一种方便、经济的途径。利用系统仿真技术开发在空间、时间上都与真实环境十分相似的卫星/INS组合导航仿真平台,对于加快组合导航系统研制进度,节省研制经费,提高研制水平具有十分重要的意义。 本文主要研究内容和成果包括: 1、对组合导航仿真平台的整体架构进行了分析与设计,建立了一种比较合理的软件体系结构。它在宏观上利用了面向对象的思想,使其与实际组合导航系统具有自然的对应关系,从而使得整个系统各部分的划分更加符合组合导航系统的逻辑,其优点是:整个系统易于理解、具有较高的运行效率、各部分的计算量均衡、便于拆卸和重用。 2、对导航电文的内容及结构进行讨论,给出合理的导航电文格式,降低了通信量;通过分析卫星运动的动力学模型,提出了一种对动力学模型求解的简化方法;并在此基础上生成了仿真平台的导航电文。 3、研究接收机仿真模型。分析卫星导航系统定位的工作过程,建立一种伪距仿真模型。对接收机的定位、测速过程进行了仿真,包括可见卫星判断、定位星座的选取、定位解算及测速模型。 4、对卫星/INS组合导航算法进行研究,建立了惯性导航仿真模型,完成了应用开发环境的设计与实现,验证了平台结构和仿真模型的正确性。


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