◎刘新源

（三门峡职业技术学院智能制造学院，河南三门峡 472000）

车辆方便了人们的出行，导航在车辆的重要性也日益凸显，研究人员对其研究也越来越多。目前对车辆的导航使用最多的是全球定位系统（GPS），其能够提供高精度的位置、速度，但是在高楼区、山区、隧道等环境下，GPS 信号容易失效导致不能定位[1,2]。研究人员对组合导航在车辆上应用开始研究，如卫星导航/地图匹配组合[3]、卫星导航/MIMU 组合[4]等方式来补充GPS 信号失效时对车辆的导航。卫星导航/微惯性组合导航又分为松散组合和紧组合两种方式[5]。松散组合仅仅利用GPS 提供的位置和速度信息对MIMU系统进行校正，而微惯导系统不能反过来对GPS进行修正且需要四颗卫星同步观测。紧组合是利用GPS 的多普勒速度和载波相位等原始信息与MIMU 系统进行组合导航，两者的信息可以相互校正且在极端的情况下有一颗卫星信息即可进行导航解算，利用两种导航误差的独立性、不相关性能够使组合导航输出更高精度的导航信息。笔者采用MIMU/GPS 系统紧组合方式组合导航，设计利用GPS 接收机接收卫星信号的原始信息（多普勒速度和载波相位）与微观性系统提供的姿态信息、电子罗盘提供的姿态信息进行组合导航，建立紧组合导航系统的状态方程和量测方程，利用卡尔曼滤波输出车辆的姿态信息。

1 GPS 载波相位和多普勒速度的数学模式

紧组合导航系统需要利用GPS 接收机接收卫星信号的伪距、多普勒速度和载波相位信息，因此要首先建立其数学模型，以供紧组合系统的量测方程使用。……