余 威 陈 帅 陆 帅 王磊杰

南京理工大学，南京210094

基于DSP+FPGA的硬件平台搭建分布式超紧组合导航系统，利用惯性信息辅助GNSS接收机进行信号跟踪，提高了系统的鲁棒性。从提高动态条件下GNSS接收机跟踪环路性能的角度出发，通过曲线拟合的方法对惯性辅助信息进行数据递推以消除加速度残差，并对该方法进行了仿真验证。对于少星情况下系统观测量维数降低、组合导航精度下降的问题，提出了一种通过引入外部高度信息、采用全维滤波方式进行信息融合的算法。

1 系统方案设计与硬件实现

1.1 方案设计

分布式GNSS/SINS超紧组合导航系统根据多普勒效应，利用卫星的星历信息解算出的卫星位置和速度以及组合导航输出的载体位置和速度，计算由于载体和卫星之间的相对运动所造成的载波多普勒频移，并对载波环进行辅助，以提高跟踪环路的动态性能。同时为了降低收星数过少带来的影响，引入了外部高度表信息作为滤波器输入，重新构建观测方程。整体结构如图1所示。

1.2 硬件实现

系统基于DSP+FPGA硬件平台搭建，按功能划分为以下模块:INS模块、接收机模块、高度表模块、数据通信模块、数据处理模块和上位机监控模块。其中，INS模块和接收机模块分别指MEMS惯导和GNSS接收机;高度表模块采用气压式高度表;数据通信模块分为UART模块和FIFO模块，由FPGA硬件实现;数据处理模块为TI公司生产的数字信号处理器TMS320C6713;上位机监控模块由PC机和监控软件组成。

在系统中INS模块使用RS-422传输数据，而高度表模块、接收机模块和上位机模块的信息传输采用RS-232，面临信息源多，数据量大的问题。……