精密單點定位與MEMS IMU組合導航系統(tǒng)應用.pdf

1、針對目前大多數GPS導航定位技術與慣性技術(Inertial NavigationSystem，INS)組合導航系統(tǒng)(GPS/INS組合導航系統(tǒng))主要基于差分GPS(DGPS)技術，但是DGPS需要基準站，給導航系統(tǒng)工作區(qū)間造成約束的同時也增加了系統(tǒng)的成本和操作的復雜性的問題。以及戰(zhàn)術級IMU價格過高，致使GPS/INS組合導航系統(tǒng)很難向民用領域發(fā)展和推廣的問題。本文采用一種新的GPS/INS組合導航方式。利用卡爾曼濾波算法，整合一臺雙

2、頻GPS接收機和一臺低成本的MEMS慣性測量單元(Inertial Measurement Unit，IMU)的數據采用PPPGPS/MEMS IMU松組合形式求得系統(tǒng)位置、速度和姿態(tài)信息。
　　以前的研究已經證明，精密單點定位(Precise Point Positioning，PPP)和戰(zhàn)術級IMU構成的組合導航系統(tǒng)能夠實現分米級到厘米級定位精度和cm/s速度精度。本文研究的主旨是PPP和低成本MEMSIMU組合提供精確的位置

3、和姿態(tài)信息。對PPP/MUMS IMU組合導航的松組合進行研究，運用卡爾曼濾波作為組合系統(tǒng)的最優(yōu)導航解算方案。采用非完全限制條件改善組合系統(tǒng)導航精度。
　　通過兩次實驗驗證組合導航系統(tǒng)導航性能。首先在無遮擋區(qū)域做實驗，解算得到該狀態(tài)下導航系統(tǒng)的位置、速度和姿態(tài)誤差。模擬在GPS信號完全屏蔽和部分屏蔽狀況下組合導航系統(tǒng)誤差積累以及采用2D速度約束條件對誤差的改進。與在無遮擋區(qū)域實驗相似，在有較多建筑物遮擋的情況下進行實驗得到組合導航