基于完好性的深耦合系统中多路径误差

摘要

针对全球定位系统(GPS)中的多路径误差消除问题,提出了一种基于完好性和深耦合结构相结合的多路径误差消除方法.首先,把GPS和捷联式惯性导航系统(SINS)构造成深耦合结构;然后,把鉴频鉴相器输出的伪距残差和伪距率残差作为检验统计量;其次,根据伪距残差和伪距率残差服从高斯分布,计算出伪距残差和伪距率残差的检测门限;最后,利用计算出的检测门限去评估检验统计量,把修正后的伪距残差和伪距率残差输入到卡尔曼滤波器中.将该方法与没有使用完好性的多路径误差消除方法进行仿真对比:纬度误差大约降低了40m,偏航角误差大约降低了4°,北向速度误差大约降低了2 m/s;在与消除多路径误差的传统方法对比中(采用小波滤波),高度误差大约降低了40m,俯仰角误差大约降低了5°.仿真结果表明,基于完好性的多路径消除方法能够有效消除由多路径带来的定位误差(位置误差、姿态角误差和速度误差),同时比传统的滤波法更能有效减小由多路径带来的定位误差.