一种新的SINS/GPS深组合导航系统设计

发布时间：2021-12-12 01:13

　　为了提高GPS在高动态、强干扰条件下的跟踪性能和导航精度,提出了一种新的SINS/GPS深组合导航方案.利用卡尔曼滤波器反馈回路取代了传统接收机中独立、并行的跟踪回路,能够同时完成所有可视卫星信号和组合导航信息处理的任务;利用矢量跟踪算法加强各跟踪通道相互关联,增强跟踪通道对信号载噪比变化的适应能力,从而提高接收机在信号中断条件下的导航性能;利用相关器输出的I和Q路测量值直接作为导航滤波器的观测量,减小滤波过程残差,可以提高组合导航系统的导航精度和跟踪性能.仿真验证表明,这种基于矢量跟踪的深组合导航方案不仅在GPS信号中断期间能够保证系统的导航精度和可靠性,而且在低载噪比条件下可以增强导航系统的跟踪性能以及抗干扰能力. 

【文章来源】：北京航空航天大学学报. 2014,40(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

深组合导航系统原理图

第7期莫凡等:一种新的SINS/GPS深组合导航系统设计图2信号中断条件下紧组合解算位置误差图3信号中断条件下紧组合解算速度误差图4信号中断条件下深组合解算位置误差图5信号中断条件下深组合解算速度误差3．2强干扰条件下系统性能分析为了验证深组合系统在强干扰环境中的工作性能，对输入的中频信号施加信噪比为－40dB的噪声，设置仿真时间为3000ms．对比图6～图9可以看出，当系统处在低信噪比环境时，由于紧组合跟踪环路滤波器阶数限制以及基于伪距、伪距率的导航滤波器存在滤波残差，紧组合系统东向(x向)和天向(z向)位置误差大约为几十米，各方向的速度误差都在2m/s左右，解算得到的位置和速度误差较大;另外，由于存在强干扰，紧组合系统工作过程中状态不稳定，解算的位置和速度误差波动也较大．而由于深图6－40dB紧组合系统位置误差曲线图7－40dB紧组合系统速度误差曲线图8－40dB深组合系统位置误差曲线999

第7期莫凡等:一种新的SINS/GPS深组合导航系统设计图2信号中断条件下紧组合解算位置误差图3信号中断条件下紧组合解算速度误差图4信号中断条件下深组合解算位置误差图5信号中断条件下深组合解算速度误差3．2强干扰条件下系统性能分析为了验证深组合系统在强干扰环境中的工作性能，对输入的中频信号施加信噪比为－40dB的噪声，设置仿真时间为3000ms．对比图6～图9可以看出，当系统处在低信噪比环境时，由于紧组合跟踪环路滤波器阶数限制以及基于伪距、伪距率的导航滤波器存在滤波残差，紧组合系统东向(x向)和天向(z向)位置误差大约为几十米，各方向的速度误差都在2m/s左右，解算得到的位置和速度误差较大;另外，由于存在强干扰，紧组合系统工作过程中状态不稳定，解算的位置和速度误差波动也较大．而由于深图6－40dB紧组合系统位置误差曲线图7－40dB紧组合系统速度误差曲线图8－40dB深组合系统位置误差曲线999


本文编号：3535730