高動態(tài)下深耦合系統(tǒng)多載波矢量相位跟蹤環(huán)設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著科學技術的飛速發(fā)展，載體動態(tài)性能也將越來越強，這給導航定位技術帶來新的機遇和挑戰(zhàn)，尤其是在軍事應用領域上。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，如何實現(xiàn)高動態(tài)環(huán)境下的準確實時定位是急迫需要解決的問題。本文在此背景下，利用慣性導航技術和 GNSS接收機的深耦合技術，深入研究跟蹤環(huán)路的設計，尋求實現(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行了介紹，并闡述了矢量跟蹤技術

2、、GNSS/INS深耦合組合導航技術以及高動態(tài)導航技術國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。然后分別對慣性導航技術和傳統(tǒng)跟蹤環(huán)路原理進行了分析，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高動態(tài)環(huán)境的環(huán)路帶寬設計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)相較標量相位跟蹤環(huán)的優(yōu)越性。
　　在矢量相位跟蹤的基礎上，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行了分析，并利用異常觀測方差膨脹抗差模型來自適應調(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)原理進行了詳細分析，結(jié)合仿真總結(jié)了其各自不同的優(yōu)缺點，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。
　　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，提出了利用多載波模型來消除電離層誤差的方法，并設計出兩種不同的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鐘差信息加入NCO估計參數(shù)中并結(jié)合基于預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