慣性-衛(wèi)星-多普革組合導航技術(shù)研究.pdf

1、本文以慣性/衛(wèi)星/多普勒組合導航系統(tǒng)為研究對象，對GNSS和DVL子系統(tǒng)進行了誤差分析，然后設(shè)計了一種容錯性較強的聯(lián)邦卡爾曼濾波器，對導航系統(tǒng)DVL長時間故障、GNSS長時間故障等狀態(tài)進行了分析研究及仿真驗證，并開展了系統(tǒng)的誤差分析、補償和試驗驗證等工作。
　　 首先，介紹了捷聯(lián)慣導系統(tǒng)、GPS和GLONASS(簡稱GNSS)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的原理和基本情況，分析了常值陀螺漂移、隨機陀螺漂移、姿態(tài)誤差角、加速度常值零偏、初始速度誤差

2、和初始位置誤差對慣導系統(tǒng)誤差造成的影響，并闡述了“單波束”和“雙波束”的多普勒測速原理及DVL安裝偏角和速度修正系數(shù)的校準方法，為組合導航方案的選擇提供相應的依據(jù)。
　　 然后，針對系統(tǒng)的應用特點，設(shè)計了一種自適應聯(lián)邦卡爾曼濾波算法。該算法采用基于聯(lián)邦卡爾曼濾波的LD求逆算法，由GNSS/INS局部濾波器和DVL/INS局部濾波器組成，用輸出校正與反饋校正相結(jié)合的方式對慣導系統(tǒng)的位置、速度和姿態(tài)誤差進行校正。結(jié)合系統(tǒng)的實際工作環(huán)

3、境，組合模式可在GNSS/INS、DVL/INS、GNSS/DVL/INS之間進行切換。
　　 最后，對設(shè)計的GNSS/INS、DVL/INS、GNSS/DVL/INS容錯組合算法進行了DVL長時間故障的仿真(GNSS/INS工作模式)、GNSS長時間故障的仿真(DVL/INS工作模式)以及GNSS信號暫時失鎖或者DVL信號受到干擾的仿真(GNSS/DVL/INS工作模式)。為驗證該組合算法的適應性，進行了真實組合導航系統(tǒng)的車載