基于相位平滑偽距GNSS PPP-INS緊耦合技術(shù)研究.pdf

1、摘要摘要文章針對(duì)低成本MEMS導(dǎo)航操作應(yīng)用傳統(tǒng)緊耦合方法解算精度受限的問題，提出了一種使用載波相位平滑偽距GNSSPPPINS緊耦合導(dǎo)航的算法。實(shí)驗(yàn)表明，使用相位平滑偽距的GNSSPPPINS緊耦合方法后低精度的MEMS和GPS組合位置精度為分米級(jí)，速度精度為厘米秒甚至毫米秒級(jí)，比傳統(tǒng)CA碼緊耦合定位精度高，有較好的收斂性；其次當(dāng)增加相位平滑的歷元數(shù)后精度也相應(yīng)提高。當(dāng)出現(xiàn)GPS信號(hào)中斷時(shí)，該方法能夠加速中斷以后濾波收斂的速度，將導(dǎo)航精

2、度控制在中高精度慣導(dǎo)作業(yè)要求范圍內(nèi)。該方法節(jié)約了導(dǎo)航作業(yè)的設(shè)備成本，具有一定實(shí)際意義。論文分為三大模塊，首先介紹了導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、坐標(biāo)系建模、地球模型理論，由此為后續(xù)算法的研究奠定基礎(chǔ)；其次介紹了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模、誤差模型以及GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本理論；最后引出卡爾曼濾波系統(tǒng)方程并提出基于相位平滑偽距GNSSPPPINS緊耦合技術(shù)改善低成本MEMS導(dǎo)航精度的算法，通過實(shí)驗(yàn)論證得出結(jié)論。相位平滑偽距的GNSSPPPINS緊耦合

3、方法，處理低精度的MEMS位置精度可達(dá)到分米級(jí)乃至厘米級(jí)，速度精度為厘米秒乃至毫米秒級(jí)，比傳統(tǒng)CA碼偽距緊耦合方式精度高，收斂快；隨著載波相位平滑歷元數(shù)量的增多，平滑偽距觀測(cè)值的誤差影響減小，使得導(dǎo)航精度提升，達(dá)到了中高精度MEMS設(shè)備要求；當(dāng)出現(xiàn)GPS中斷，GNSSPPPINS算法大大縮短了中斷到濾波收斂的時(shí)間，減小了GPS數(shù)據(jù)中斷的影響，將精度控制在工程需要的范圍內(nèi)，大大改善和提高了低成本MEMS在導(dǎo)航中的應(yīng)用價(jià)值。綜上，本研究對(duì)于