INS/GPS松组合导航关键技术分析与实验验证

摘要

惯性导航系统与卫星导航系统进行组合是当前应用最为广泛的组合导航，其优势非常明显。由于自身优缺点，惯性导航系统与GPS的组合就很好地解决了这些问题，经过适当滤波模型处理，从而能够达到优势互补的目的，大大地提高了定位精度。
　　本文研究的是INS/GPS松组合导航系统。从理论和实践两个方面，针对松组合滤波模型建立方法开展了一系列的研究工作同时建立了相应的误差模型及松组合导航系统的状态和观测模型。在此基础上进行了反复试验和对比分析，利用车载组合导航系统采集了静态环境、动态环境下的数据，经过内业处理并截取某时间段的运行情况进行了对比分析。
　　经过多次的实验验证，结果表明INS/GPS经过组合之后在一定程度上有效提高了精度，对导航定位具有实际的工程应用价值。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 导航系统简介

1．1．1 卫星导航系统

1．1．2 惯性导航系统

1．2 国内外研究现状

1．2．1 INS研究现状

1．2．2 GPS研究现状

1．2．3 GPS／INS组合导航研究现状

1．3 研究背景与内容提要

1．3．1 研究背景

1．3．2 主要研究内容

2 INS和GPS导航系统原理分析

2．1 惯导基础理论与导航算法

2．1．1 捷联惯性导航系统导航方程

2．1．2 捷联惯性导航系统的导航算法

2．2 GPS导航系统定位原弹

2．2．1 GPS系统简述

2．2．2 GPS系统构成

2．2．3 GPS系统误差

2．2．4 GPS系统定位原理

2．3 组合导航系统中常用坐标系及转换关系

2．3．1 坐标系定义

2．3．1 坐标系之间的转换关系

3 松组合组合滤波

3．1 INS／GPS误差传播与建模

3．1．1 INS／GPS误差状态参数

3．1．2 姿态误差微分方程

3．1．3 速度误差微分方程

3．1．4 位置误差微分方程

3．2 松组合系统状态模型及观测模型

3．2．1 松组合导航的状态模型

3．2．2 松组合导航系统的观测模型

3．3 卡尔曼滤波

3．3．1 卡尔曼滤波基本方程

3．3．2 扩展卡尔曼滤波

4 组合导航结果及分析

4．1 静态实验结果对比分析

4．2 动态实验结果对比分析

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集