基于矢量跟踪的GNSS/INS深组合关键技术研究

发布时间：2023-08-13 19:30

　　随着导航技术在军民领域越来越广泛的应用,用户对导航系统精确性和可靠性的要求越来越高。全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)和惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)是最常见的两种导航系统。GNSS可以向用户全天候、实时提供高精度的位置、速度和时间信息,具有长时的定位精度。但数据更新率低,定位信号易受干扰,动态性能差。INS则可以完全自主、连续地向用户提供位置、速度和姿态信息,具有很高精度的短时精度。但是其定位误差会随时间积累。GNSS和INS的特点具有很强的互补特性,两者的有机结合可以有效提高导航系统的性能。GNSS/INS组合导航系统得到了越来越广泛的关注和研究。GNSS和INS的组合根据体系结构不同,通常分为三种模式:松组合、紧组合和深组合方式。其中,松组合结构最为简单,对独立工作的两个子系统分别输出的定位参数进行融合滤波处理。紧组合系统使用GNSS输出的伪距和伪距率等参数和根据INS导航参数预测的伪距和伪距率信息,在距离域进行融合。松组合和紧组合两种模式都是利用GNSS接收机的信息对I...

【文章页数】：113 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文的研究背景
    1.2 矢量跟踪及深组合导航技术发展现状
        1.2.1 矢量跟踪技术发展
        1.2.2 集中滤波式深组合导航
        1.2.3 级联滤波式深组合导航
    1.3 论文研究的目的和意义
    1.4 研究内容和论文结构
2 GNSS/INS组合导航系统及实验平台的建立
    2.1 GNSS/INS组合导航系统
        2.1.1 松组合导航系统
        2.1.2 紧组合导航系统
    2.2 实验平台的建立
        2.2.1 软件定义的GNSS接收机
        2.2.2 组合导航实验平台
        2.2.3 实验场景设置
    2.3 组合导航系统实验与分析
    2.4 本章小结
3 基于EKF的 GNSS导航技术研究
    3.1 扩展卡尔曼滤波器
        3.1.1 卡尔曼滤波器原理
        3.1.2 扩展卡尔曼滤波器
    3.2 基于EKF的导航解算技术
        3.2.1 伪距定位原理及多径现象
        3.2.2 基于EKF导航滤波器的定位技术
        3.2.3 性能分析
    3.3 基于EKF的环路跟踪技术
        3.3.1 锁相环信号跟踪
        3.3.2 基于EKF的环路跟踪模型
        3.3.3 性能分析
    3.4 本章小结
4 基于联邦滤波器结构的矢量跟踪技术
    4.1 联邦滤波器
        4.1.1 联邦卡尔曼滤波器的原理
        4.1.2 联邦滤波器的结构和性能分析
    4.2 矢量跟踪技术
        4.2.1 标量接收机结构
        4.2.2 矢量跟踪环路的基本结构
    4.3 矢量跟踪系统模型
        4.3.1 通道预处理滤波器
        4.3.2 导航滤波器
        4.3.3 NCO反馈控制
    4.4 仿真验证和分析
    4.5 本章小结
5 基于矢量跟踪的GNSS/INS深组合导航技术
    5.1 深组合导航系统结构
    5.2 深组合导航系统设计
        5.2.1 通道预处理滤波器设计
        5.2.2 导航滤波器设计
    5.3 实验与分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3841806