基于GPS-INS的MMS組合導(dǎo)航方法研究.pdf

1、GPS以其非常顯著的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)測繪、導(dǎo)航等領(lǐng)域，但其在信號(hào)衛(wèi)星信號(hào)失鎖時(shí)即無法正常工作。INS是一種完全自主式的導(dǎo)航系統(tǒng)，抗干擾性非常強(qiáng)，不受外界環(huán)境條件的限制，但其精度會(huì)隨著時(shí)間增長而快速下降，作為單一的導(dǎo)航系統(tǒng)也存在很大的局限性。GPS和INS各自的優(yōu)缺點(diǎn)恰好互相彌補(bǔ)，因此，GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)能夠避免各自缺點(diǎn)，發(fā)揮二者的優(yōu)勢，從而使整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)的性能得到提高。
　　卡爾曼濾波理論是一種最優(yōu)估計(jì)的方法，根據(jù)系統(tǒng)的

2、測量值來消除隨機(jī)干擾，再重新還原系統(tǒng)的狀態(tài)，或根據(jù)測量值從含有噪聲的系統(tǒng)中恢復(fù)原始系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)就是由測量值重構(gòu)系統(tǒng)的狀態(tài)向量。
　　GPS和INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的方法，按照信息交換的程度可以分為松組合、緊組合和深組合，本文采用松組合模型。松組合模式是將GPS和INS輸出的速度和位置的差值作為觀測量，在數(shù)據(jù)融合時(shí)采用卡爾曼濾波方法，建立模型，然后估計(jì)二者的誤差量，最后用改正后的值修正INS輸出的位置和速度，從而提高導(dǎo)航精度。在松組合模式

3、下，組合系統(tǒng)的狀態(tài)方程即是INS的線性誤差方程，觀測方程則是GPS和INS各自輸出的位置和速度之差?？柭鼮V波器的狀態(tài)方程和量測方程都是線性的，可以直接應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的離散卡爾曼濾波算法，進(jìn)而對(duì)于INS的平臺(tái)姿態(tài)誤差、速度誤差、位置誤差以及慣性器件誤差做最優(yōu)估計(jì)，然后再對(duì)INS進(jìn)行反饋校正。
　　松組合模式下，系統(tǒng)以慣性導(dǎo)航為主，衛(wèi)星導(dǎo)航輔助慣性導(dǎo)航，誤差模型也以慣性導(dǎo)航為主。推導(dǎo)了加速度計(jì)的誤差模型、陀螺儀誤差模型、姿態(tài)誤差方程、速度