GNSS和INS導(dǎo)航系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的算法研究.pdf

1、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)是一種無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航系統(tǒng)。雖然整個(gè)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)造價(jià)昂貴，但單個(gè)用戶(hù)接收機(jī)造價(jià)便宜，能在廣大民眾中得到普及，且其導(dǎo)航精度不隨時(shí)間而降低。但由于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是利用無(wú)線(xiàn)電媒介來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，所以在無(wú)線(xiàn)電波不能傳播的地方無(wú)法實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航功能。在電磁環(huán)境復(fù)雜的情況下(如山區(qū)存在的多路徑干擾、人為施加的電磁干擾)，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的性能也將受到影響。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)是一種不依賴(lài)外界的全封閉式導(dǎo)航系統(tǒng)，其具有不依賴(lài)外

2、界條件、不怕干擾、系統(tǒng)穩(wěn)定、短期導(dǎo)航精度高等優(yōu)點(diǎn)，但具有累計(jì)誤差和造價(jià)昂貴等缺點(diǎn)。鑒于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特性，綜合這兩種導(dǎo)航系航的組合導(dǎo)航系統(tǒng)具有比它們?nèi)我鈫我幌到y(tǒng)更佳的導(dǎo)航性能。
　　首先，本文以全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)作為作為研究對(duì)象，對(duì)其全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行系統(tǒng)的了解和研究。在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸時(shí)間的計(jì)算方法進(jìn)行了改進(jìn)，與他人研究成果比較，精度有所提高，對(duì)高精度靜態(tài)定位導(dǎo)航

3、技術(shù)具有一定的指導(dǎo)意義。設(shè)計(jì)了一種可調(diào)階數(shù)的滑動(dòng)牛頓內(nèi)插計(jì)算方法來(lái)對(duì)衛(wèi)星位置的快速計(jì)算方法進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)參數(shù)的調(diào)整，在保證衛(wèi)星位置精度的情況下實(shí)現(xiàn)了對(duì)衛(wèi)星位置的快速計(jì)算，為后續(xù)的衛(wèi)星實(shí)時(shí)解算提供了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。然后利用Matlab模擬了包含衛(wèi)星鐘差、電離層誤差和對(duì)流層誤差在內(nèi)的GPS中頻數(shù)字信號(hào)，并編程驗(yàn)證了各種衛(wèi)星信號(hào)的捕獲和跟蹤算法。
　　然后，本文以捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)為例，對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分析和研究，在前人研究的基

4、礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)一組飛機(jī)機(jī)動(dòng)飛行過(guò)程來(lái)驗(yàn)證慣導(dǎo)系統(tǒng)算法的正確性，對(duì)慣性元器件進(jìn)行建模并利用飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)計(jì)算出慣導(dǎo)元器件的輸出數(shù)據(jù)，利用模擬的慣導(dǎo)元器件輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行慣導(dǎo)解算，其結(jié)果表明模擬的慣導(dǎo)系統(tǒng)與實(shí)物的慣導(dǎo)系統(tǒng)的功能是一致的。設(shè)計(jì)了一種速度差分的載體位置的數(shù)值計(jì)算算法，通過(guò)對(duì)Matlab仿真的結(jié)果分析，得出其具有比沒(méi)有進(jìn)行速度差分計(jì)算算法更快的收斂速度。通過(guò)對(duì)無(wú)差分高度載體位置計(jì)算算法與差分高度位置計(jì)算算法的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，得出載體高