光纖陀螺SINS-GPS緊組合技術(shù)研究.pdf

1、捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(SINS)是一種自主式的導(dǎo)航方式，具有隱蔽性與信息完備性的特點(diǎn)，SINS導(dǎo)航定位不受外界環(huán)境的影響，但因自身工作原理，導(dǎo)航定位誤差不斷積累，致使SINS無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間單獨(dú)工作。全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)可以提供高精度導(dǎo)航定位信息，但因外部環(huán)境因素導(dǎo)致GPS信號(hào)失效時(shí)，GPS接收機(jī)無(wú)法進(jìn)行定位。SINS/GPS緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，它彌補(bǔ)了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差積累，并且在衛(wèi)星數(shù)較少、GPS信號(hào)失效時(shí)組合系統(tǒng)仍然可

2、以導(dǎo)航定位。
　　本文首先對(duì)捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析，然后對(duì)SINS/GPS緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。其中，重點(diǎn)研究了GPS子系統(tǒng)中各誤差項(xiàng)的誤差模型與補(bǔ)償方法，根據(jù)衛(wèi)星星歷解析獲得高精度的衛(wèi)星位置與速度的方法;研究了緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的時(shí)間同步問(wèn)題，從理論上分析不同步問(wèn)題對(duì)于組合系統(tǒng)的影響，并提出了基于硬件同步、軟件補(bǔ)償與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)多種同步方法;根據(jù)觀測(cè)量的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)對(duì)SINS信息展開(kāi)獲得了

3、量測(cè)方程;進(jìn)行了SINS/GPS緊組合各類(lèi)型實(shí)驗(yàn)，通過(guò)不同衛(wèi)星數(shù)目下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了衛(wèi)星數(shù)目對(duì)緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)的影響，通過(guò)不同運(yùn)動(dòng)方式的對(duì)比實(shí)驗(yàn)確定了系統(tǒng)在靜基座和動(dòng)基座下工作的有效性;最后，在工程背景下，本文利用高精度的三軸轉(zhuǎn)臺(tái)和接收機(jī)完成了基于DSP的SINS/GPS緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)的樣機(jī)實(shí)驗(yàn)。
　　論文通過(guò)樣機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)軟硬件時(shí)間同步系統(tǒng)的有效性，保證了SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步;根據(jù)GDOP幾何精度因