超緊SINS-GPS組合導航系統(tǒng)技術(shù)研究.pdf

1、捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)（Strap-down Inertial Navigation System，SINS）、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）具有很強的互補性，將GPS和SINS進行充分組合可滿足高精度、高連續(xù)性、高可靠性的導航需求。不同于其它的組合方式，超緊SINS/GPS組合通過SINS輔助接收機捕獲、跟蹤GPS信號，能夠從本質(zhì)上改變接收機的性能，增強了接收機的信號處理和抗干擾能力。本課題針對超

2、緊SINS/GPS組合系統(tǒng)展開研究，內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　 1.簡要介紹捷聯(lián)慣導系統(tǒng)工作原理，對陀螺儀、加速度計以及載體運動軌跡和姿態(tài)進行了仿真模擬試驗，并研究了高動態(tài)GPS中頻信號的軟件產(chǎn)生方法。
　　 2.在利用傳統(tǒng)FFT并行捕獲算法完成碼相位和多普勒頻率的粗略估計的基礎上，針對載體高動態(tài)運動以及信號短時間隔斷和丟失時捕獲時間較長的問題，研究利用SINS提供的多普勒作為輔助信息完成GPS信號的快速捕獲，通過壓縮

3、頻率搜索范圍大大減少了平均捕獲時間，提高了捕獲性能。
　　 3.針對高動態(tài)環(huán)境下跟蹤環(huán)路的主要誤差源--熱噪聲和動態(tài)應力誤差在環(huán)路設計中相互制約的矛盾，研究設計了SINS輔助GPS信號跟蹤的方案。理論分析表明，該方案在減弱載體高動態(tài)運動引起的多普勒變化的同時能夠減小跟蹤環(huán)路的帶寬，靜態(tài)和高動態(tài)環(huán)境下跟蹤環(huán)路性能的仿真實驗得出，SINS輔助后的跟蹤環(huán)路抗動態(tài)應力誤差的能力得到加強，環(huán)路帶寬的減小能夠抑制大量的熱噪聲，具有鎖定弱信號