BD-Ⅱ-SINS組合導(dǎo)航技術(shù)研究.pdf

1、北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BD-Ⅱ）是我國(guó)自主研制并計(jì)劃在2020年完成整體系統(tǒng)構(gòu)建的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，并于2012年底開(kāi)始已為亞太地區(qū)用戶(hù)提供衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)。北斗二號(hào)致力于為所有用戶(hù)提供持續(xù)可靠的授時(shí)、導(dǎo)航定位及短信報(bào)文等服務(wù)。但是在實(shí)際應(yīng)用中還存在易受干擾、數(shù)據(jù)輸出頻率低及動(dòng)態(tài)環(huán)境下精度低、可靠性差等不足。單純依賴(lài)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航難以滿(mǎn)足對(duì)導(dǎo)航定位精度、實(shí)時(shí)性和可靠性要求很高的實(shí)際需求。捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（SINS）僅依靠陀螺儀、加速度

2、計(jì)等慣性器件對(duì)載體的角運(yùn)動(dòng)和線運(yùn)動(dòng)情況的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)航解算即可連續(xù)實(shí)時(shí)提供全面的導(dǎo)航參數(shù)，具有不受外界干擾還能提供短期高精度的特點(diǎn)。在單獨(dú)使用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)期工作時(shí)，因其不能對(duì)系統(tǒng)本身的慣性器件誤差進(jìn)行自我校正，所以誤差會(huì)隨時(shí)間累積而導(dǎo)致導(dǎo)航結(jié)果不可用，因此通常將其與其它導(dǎo)航系統(tǒng)提供的信息源進(jìn)行組合導(dǎo)航。在組合導(dǎo)航方式中，慣導(dǎo)與衛(wèi)星組合導(dǎo)航是目前最常見(jiàn)的組合形式，滿(mǎn)足載體運(yùn)動(dòng)對(duì)導(dǎo)航定位精度、實(shí)時(shí)性及可靠性等方面日益加劇的苛刻需求，

3、組合導(dǎo)航不僅可以相互取長(zhǎng)補(bǔ)短發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，還能提高系統(tǒng)的冗余度，保證在子系統(tǒng)失效時(shí)仍能夠進(jìn)行有效導(dǎo)航。本文在緊跟前沿課題熱點(diǎn)和滿(mǎn)足實(shí)時(shí)可靠高精度導(dǎo)航雙重并重的前提下，著手研究了基于偽距、偽距率的北斗二代與捷聯(lián)慣性緊組合導(dǎo)航技術(shù)，主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　（1）在建模分析飛行軌跡算法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了飛行軌跡仿真平臺(tái)。
　?。?）在研究推導(dǎo)捷聯(lián)慣導(dǎo)和北斗二代導(dǎo)航理論實(shí)現(xiàn)過(guò)程和誤差模型的基礎(chǔ)上分別設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了捷聯(lián)慣性

4、導(dǎo)航仿真平臺(tái)和北斗二代導(dǎo)航仿真平臺(tái)。
　?。?）研究了慣性導(dǎo)航與衛(wèi)星組合導(dǎo)航技術(shù)，在前一章工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并驗(yàn)證分析了北斗二代與捷聯(lián)慣性緊組合導(dǎo)航仿真平臺(tái)。
　　（4）研究了非線性濾波方法在北斗二代與捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用，并分析改進(jìn)了UKF濾波算法，通過(guò)仿真對(duì)比分析改進(jìn)前后的濾波算法，仿真結(jié)果表明改進(jìn)過(guò)的 NUKF濾波算法可以有效抑制北斗二代與捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)的濾波估計(jì)誤差，減少計(jì)算時(shí)間，進(jìn)而有效提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性