GPS-SINS深組合導航中的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、組合導航系統(tǒng)作為導航系統(tǒng)的發(fā)展方向之一，在航空、航海、武器等領(lǐng)域受到越來越大的重視。兩種或多種導航系統(tǒng)的組合以及相同系統(tǒng)不同方式之間的組合成為國內(nèi)外的研究熱點。國內(nèi)的GPS與SINS的組合導航系統(tǒng)，多以GPS輔助SINS的松、緊組合方式為主，存在抗干擾能力弱、動態(tài)性能差的缺陷。采用GPS和SINS相互輔助方式的深組合導航系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的抗干擾和動態(tài)性能，為實現(xiàn)用于高動態(tài)、大機動工作環(huán)境，且具有小體積、低功耗、高精度等特點的組合導航系統(tǒng)提

2、供了可行方案。
　　 本文是在國家“863”專題項目“國產(chǎn)化低成本CORS基準站接收機技術(shù)”研究的基礎(chǔ)上，以“小型、靈巧、組合化制導彈”項目的工程研制為背景，圍繞在制導航彈和制導炮彈中的高動態(tài)、高集成環(huán)境中的應用，研究了GPS與SINS以深組合方式進行組合導航時的關(guān)鍵技術(shù)，并進行了數(shù)值仿真、半實物仿真、跑車模擬試驗、高動態(tài)試驗以及掛飛、投彈試驗。
　　 主要工作內(nèi)容如下:
　　 (1)對軟件接收機基帶部分的研究。

3、包括信號捕獲、載波的跟蹤、碼的跟蹤以及在SINS的輔助下接收機環(huán)路的性能分析，并在此基礎(chǔ)上提出了改進的捕獲、跟蹤算法以及在環(huán)路中應用。
　　 (2)對GPS/SINS深組合的組合方案進行了研究，建立了GPS/SINS深組合導航系統(tǒng)的數(shù)學模型，對模型的可觀性和可測性做了分析。
　　 (3)為解決GPS/SINS深組合模型中非線性的問題，引入了UKF以及PF的算法。并針對GPS/SINS深組合模型狀態(tài)方程是線性、而觀測方程是

4、非線性的的特點，提出了新的UKF算法。以及用遺傳操作取代了簡單取舍的再采樣，設計了有遺傳算法輔助的PF算法，提高了PF的濾波性能，并在遺傳算法中引入并行處理方法和自適應算子，提高了實時性和局部搜索性能。
　　 (4)為解決導航解算中噪聲為不確定性因素的問題，在已提出的針對深組合模型的簡化的UKF算法以及有遺傳算法輔助的PF算法的基礎(chǔ)上，針對性的提出了兩種多模型混合估計算法。對不確定的噪聲因素進行建模，通過模型概率的計算，得到最終