高動態(tài)下深耦合系統(tǒng)多載波矢量相位跟蹤環(huán)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，載體動態(tài)性能也將越來越強(qiáng)，這給導(dǎo)航定位技術(shù)帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，尤其是在軍事應(yīng)用領(lǐng)域上。然而傳統(tǒng)跟蹤環(huán)在高動態(tài)下的劣勢決定了其不能滿足在高動態(tài)環(huán)境下的定位需求。因此，如何實(shí)現(xiàn)高動態(tài)環(huán)境下的準(zhǔn)確實(shí)時定位是急迫需要解決的問題。本文在此背景下，利用慣性導(dǎo)航技術(shù)和 GNSS接收機(jī)的深耦合技術(shù)，深入研究跟蹤環(huán)路的設(shè)計(jì)，尋求實(shí)現(xiàn)高動態(tài)下載體定位的解決方案。
　　本文首先對課題研究背景和意義進(jìn)行了介紹，并闡述了矢量跟蹤技術(shù)

2、、GNSS/INS深耦合組合導(dǎo)航技術(shù)以及高動態(tài)導(dǎo)航技術(shù)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。然后分別對慣性導(dǎo)航技術(shù)和傳統(tǒng)跟蹤環(huán)路原理進(jìn)行了分析，并指出傳統(tǒng)跟蹤環(huán)路鎖相環(huán)階數(shù)和跟蹤環(huán)魯棒性之間的矛盾以及為適應(yīng)高動態(tài)環(huán)境的環(huán)路帶寬設(shè)計(jì)和熱噪聲的引入之間的矛盾，從而得出了傳統(tǒng)跟蹤環(huán)在高動態(tài)環(huán)境下的局限性。并通過仿真證明了矢量相位跟蹤環(huán)相較標(biāo)量相位跟蹤環(huán)的優(yōu)越性。
　　在矢量相位跟蹤的基礎(chǔ)上，本文接著深入研究 GNSS/INS深耦合跟蹤環(huán)的信息融合算法和系統(tǒng)

3、架構(gòu)。在高動態(tài)環(huán)境下 GNSS/INS深耦合跟蹤環(huán)路濾波處理過程將表現(xiàn)出強(qiáng)非線性性。于是本文分別對常用的幾種非線性卡爾曼濾波算法原理進(jìn)行了分析，并利用異常觀測方差膨脹抗差模型來自適應(yīng)調(diào)整量測噪聲，最后仿真分析得到抗差CKF其濾波性能最優(yōu)。文章對GNSS/INS深耦合幾種不同的系統(tǒng)架構(gòu)原理進(jìn)行了詳細(xì)分析，結(jié)合仿真總結(jié)了其各自不同的優(yōu)缺點(diǎn)，并得出了非相干型級聯(lián)式GNSS/INS深耦合系統(tǒng)更適合在低載噪比、高動態(tài)情況下使用的結(jié)論，為后續(xù)研究打

4、下了基礎(chǔ)。
　　接著，本文針對非相干級聯(lián)式 GNSS/INS深耦合系統(tǒng)定位精度不足的缺點(diǎn)，提出了利用多載波模型來消除電離層誤差的方法，并設(shè)計(jì)出兩種不同的GNSS/INS深耦合系統(tǒng)多載波矢量相位跟蹤環(huán)，并且提出利用多載波模型獲得的電離層誤差信息以及接收機(jī)鐘差信息加入NCO估計(jì)參數(shù)中并結(jié)合基于預(yù)測的本地信號生成方法，并在仿真條件下證明了方法的有效性。
　　最后，結(jié)合前面研究成果，并對載體軌跡產(chǎn)生、IMU測量模塊、信息同步等問題進(jìn)