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基于载波相位的SINS/GPS系统研究

刘春卓  
【摘要】:组合导航技术是提高导航系统整体性能的有效途径。本文主要围绕基于载波相位的SINS/GPS组合系统,进行了理论分析、数学建模、结果仿真等研究工作。 载波相位应用中存在着整周模糊度的求解和周跳的检测与校正两个关键性问题,只有有效的的解决了这两个问题,才能获得高精度的导航结果。在对现有方法研究的基础上,本文采用了一种基于SINS数据辅助的整周模糊度解算和周跳的检测与校正方法。其简单快速,较其他的传统方法有很大的优越性。 在设计组合系统的卡尔曼滤波器时,采用间接法反馈校正模式。利用GPS输出的卫星星历数据和观测时刻等信息计算卫星的位置,同时利用SINS给出的飞行器的位置,计算用户到卫星间的距离。将其与GPS输出的载波相位测量值(已确定整周模糊度,且表示为距离)的差值作为卡尔曼滤波器的输入值,对惯导误差值进行估计。仿真结果表明:在组合中断时间较短的情况下,系统的位置、速度精度均有相当显著的提高。 最后,本文提出了基于载波相位的SINS/伪卫星组合导航设想,并对其进行了一定的探讨。它所具有的低成本,抗摧毁以及自主性等特点,对于我国用户、特别是军用方面有着极其深远的意义。


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