王振凯,黄显林

（哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心，哈尔滨 150080）

0 引言

近年来，SINS/GPS松组合导航系统已经日趋成熟，在军民领域发挥了重要作用。松组合方案主要以GPS辅助SINS，它又可分为GPS重调SINS以及位置、速度组合[1]。其中后者相对于前者具有精度高、性能及可靠性好的特点，目前研究和应用较多[2-6]。它采用GPS和SINS输出的位置和速度信息的差值作为量测值，经由Kalman滤波器估计出SINS的误差，对SINS进行校正，结构简单，便于工程实现[1,7]。但由于其固有缺陷，也暴露出一些不容忽视的问题。例如：当可见卫星数目低于4颗时，由于信号机无法提供载体的位置和速度而无法与INS进行组合[8]；信号接收机提供的位置和速度并非原始测量数据，而是经过最优滤波估计得到的，这会给组合导航系统带来量测相关问题[9]。基于以上不足，为了从根本上克服松组合系统的缺点，各主要发达国家相继进行到紧组合即伪距、伪距率组合的研究中。基于伪距、伪距率的SINS/Satellites组合导航。

紧组合导航系统是一种高水平的组合方式，其主要特点是GPS接收机和INS相互辅助，它利用导航卫星提供的星历数据与INS给出的位置和速度信息，计算出相应的伪距和伪距率，与接收机接收的伪距和伪距率相比较得出的误差作为量测值，通过Kalman滤波估计GPS和INS的误差量，从而实现系统的校正。文献[7]采用UKF方法避免了非线性模型线性化引入的误差，具有较高的精度和鲁棒性。文献[8]提出了一种惯性/卫星伪距/伪距率组合导航算法的实现方法，并进行了离线仿真。……