GPS-SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)及其濾波算法研究.pdf

1、近年來，全球定位系統(tǒng)（GPS）和捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)（SINS）的組合導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)普遍應(yīng)用于導(dǎo)航領(lǐng)域并且得到充分發(fā)展。為了提高導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度和抗干擾能力，論文對GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)進行了研究，并且著重探討了其中的濾波算法。盡管常規(guī)卡爾曼濾波算法在組合導(dǎo)航中得到廣泛使用，但它對系統(tǒng)模型和噪聲統(tǒng)計特性要求較高。為解決這個問題，作者相繼對自適應(yīng)濾波、魯棒濾波以及模糊理論等技術(shù)做了深入研究，并將它們應(yīng)用到組合導(dǎo)航系統(tǒng)中。論文主要工作如下：<

2、br>　　 1.論文在對SINS和GPS分別研究的基礎(chǔ)上建立了GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，完成了組合導(dǎo)航系統(tǒng)中卡爾曼濾波器的設(shè)計，通過仿真實現(xiàn)了SINS和GPS的組合導(dǎo)航。
　　 2.針對常規(guī)卡爾曼濾波的不足，論文將簡化的Sage-Husa自適應(yīng)濾波算法和衰減因子自適應(yīng)算法相結(jié)合，提出了一種改進的自適應(yīng)算法。利用此算法對組合導(dǎo)航系統(tǒng)進行了仿真，結(jié)果表明改進的算法解決既能保證濾波的精度又能保證濾波的穩(wěn)定性。
　

3、　 3.論文闡述了H∞濾波理論，并利用H∞濾波算法具有魯棒性的優(yōu)點將它用于GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)中。仿真中設(shè)計了有色噪聲以及系統(tǒng)模型參數(shù)存在誤差兩種環(huán)境，在此環(huán)境下和傳統(tǒng)卡爾曼濾波器進行濾波性能比較，結(jié)果表明H∞算法能夠解決噪聲統(tǒng)計特性和模型參數(shù)不易確定的問題，有效地克服了卡爾曼濾波的缺點。
　　 4.論文將模糊理論與卡爾曼濾波相結(jié)合，提出了一種基于模糊理論在線自適應(yīng)改變量測噪聲方差陣的算法。在此算法中設(shè)計了一種自適應(yīng)濾