基于相位平滑偽距GNSS PPP-INS緊耦合技術研究.pdf

1、摘要摘要文章針對低成本MEMS導航操作應用傳統(tǒng)緊耦合方法解算精度受限的問題，提出了一種使用載波相位平滑偽距GNSSPPPINS緊耦合導航的算法。實驗表明，使用相位平滑偽距的GNSSPPPINS緊耦合方法后低精度的MEMS和GPS組合位置精度為分米級，速度精度為厘米秒甚至毫米秒級，比傳統(tǒng)CA碼緊耦合定位精度高，有較好的收斂性；其次當增加相位平滑的歷元數后精度也相應提高。當出現GPS信號中斷時，該方法能夠加速中斷以后濾波收斂的速度，將導航精

2、度控制在中高精度慣導作業(yè)要求范圍內。該方法節(jié)約了導航作業(yè)的設備成本，具有一定實際意義。論文分為三大模塊，首先介紹了導航系統(tǒng)的數學基礎、坐標系建模、地球模型理論，由此為后續(xù)算法的研究奠定基礎；其次介紹了慣性導航系統(tǒng)數學建模、誤差模型以及GNSS衛(wèi)星導航系統(tǒng)的基本理論；最后引出卡爾曼濾波系統(tǒng)方程并提出基于相位平滑偽距GNSSPPPINS緊耦合技術改善低成本MEMS導航精度的算法，通過實驗論證得出結論。相位平滑偽距的GNSSPPPINS緊耦合

3、方法，處理低精度的MEMS位置精度可達到分米級乃至厘米級，速度精度為厘米秒乃至毫米秒級，比傳統(tǒng)CA碼偽距緊耦合方式精度高，收斂快；隨著載波相位平滑歷元數量的增多，平滑偽距觀測值的誤差影響減小，使得導航精度提升，達到了中高精度MEMS設備要求；當出現GPS中斷，GNSSPPPINS算法大大縮短了中斷到濾波收斂的時間，減小了GPS數據中斷的影響，將精度控制在工程需要的范圍內，大大改善和提高了低成本MEMS在導航中的應用價值。綜上，本研究對于