APP下载

惯性导航系统自适应辅助GNSS矢量跟踪方法

2014-01-13李传军彭钟锋李兴城

探测与控制学报 2014年5期

李传军,彭钟锋,李兴城

(北京理工大学宇航学院飞行器动力学与控制教育部重点实验室,北京100081)

0 引言

全球卫星导航系统(GNSS)全天候提供位置、速度和时间信息,在低成本制导武器上有着广泛应用,但卫星信号功率较低,容易受到无意和有意干扰。通过采用惯性导航系统(INS)辅助GNSS提高跟踪灵敏度,从而提高接收机抗干扰能力,是一种提高INS/GNSS组合导航能力的有效途径。

INS辅助矢量跟踪技术是INS/GNSS 超紧耦合系统的基础。自从1980年Copps E.M.提出了矢量跟踪的概念并认识到其优越性后,许多研究者和机构开始了矢量跟踪以及INS/GNSSS超紧耦合技术 的 研 究,其 中 以Raytheon 公 司[1]、Aerospace公司[2]等为代表提出了自己的基于INS辅助矢量跟踪技术的超紧耦合方法。D.H.Hwang给出了统一结构的超紧耦合系统[3]。国内也广泛开展了矢量跟踪技术及组合导航技术研究,王新龙[4]对超紧耦合系统进行了仿真试验,唐康华等[5]对超紧耦合中的预处理滤波器进行了研究。考虑到低成本制导武器的导航系统特点,为了提高复杂电磁环境下的高动态卫星导航接收机的抗干扰能力,提出了低成本INS自适应辅助GNSS矢量跟踪算法,并给出了预处理滤波器、组合导航滤波器和高动态标量跟踪环路的具体设计方法。

1 INS自适应辅助矢量跟踪结构

考虑到低成本制导武器的INS/GNSS 导航系统一般基于低成本惯性导航系统,导航精度严重依赖卫星导航,在干扰环境下即使载波相位跟踪失锁,只要保证载波跟踪环路的频率锁定和码环路的相位锁定,其导航精度也高于低成本纯惯性导航系统,故提出了基于矢量延迟锁定环和锁频环并级联高动态锁相环(VDFLL+CaPLL)的INS 自适应辅助GNSS矢量跟踪方法,其原理框图见图1。……

登录APP查看全文