基于曲线拟合的SINS/GPS紧密组合导航系统
2013-08-20肖业伟唐辛冰
电子设计工程 2013年8期
肖业伟,唐辛冰
(湘潭大学 信息工程学院,湖南 湘潭 411105)
惯性导航系统具有自主性和实时性好,导航参数全等优点,但导航定位误差随时间增长,难以长期独立工作;GPS导航定位具有高精度,但其抗干扰能力差,信号受可见星的限制。SINS/GPS组合导航,克服了各自缺点,优势互补,成为当前各类飞机普遍采用的主要导航设备[1]。根据惯性导航系统和GPS系统的组合深度,可分为松散组合、紧密组合两类。松散组合通常指位置、速度组合,即将惯导与GPS接收机输出的位置、速度之差作为量测值,经过卡尔曼滤波,对惯导系统的误差进行估计和校正。而紧密组合的基本模式是伪距、伪距率组合,以及在伪距、伪距率组合基础上用惯导位置和速度对GPS接收机跟踪环路进行辅助。
SINS/GPS紧密组合导航在进行信息融合时,GPS钟差会造成量测信息值的突变,这种突变如不处理会造成滤波器的发散,且量测数据的时间同步问题也是该系统需要解决的关键问题之一。基于以上分析可知,组合导航卡尔曼滤波器的量测信息都存在一定的滞后延迟,特别是在高动态环境下导航系统的输出滞后将给量测值带来很大的误差,若直接采用这样的量测数据进行卡尔曼滤波计算必然给导航结果带来很大的误差。文献[2]对紧密组合的SINS/GPS复合导航系统在高速、高机动弹道导弹上的可行性进行了分析研究,实现了基于伪1距、伪距率的SINS/GPS紧密组合导航系统的仿真,但未考虑GPS接收机的时间同步问题。……
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