高动态GNSS/INS标量深组合跟踪技术研究

发布时间：2021-01-28 00:09

　　随着制导武器向着远程、高动态、高精度方向不断发展,全球导航卫星系统（GNSS）在高动态环境下的应用研究受到越来越多的关注。然而,高动态会给GNSS信号稳定跟踪带来严重影响,导致接收机无法实现连续稳定的高精度定位,为了能够支持武器发射的远程精确导航,必须提高GNSS接收机的高动态性能。目前精确制导武器己普遍采用GNSS/惯性导航系统（INS）的复合制导方式,两者的组合可以实现优势互补。传统的GNSS/INS松组合、紧组合结构可以一定程度上提高系统的导航性能,但对于高动态下GNSS卫星信号跟踪没有辅助作用。GNSS/INS深组合则可以利用INS消除接收机环路承受的动态应力,从而提升高动态下接收机对卫星信号的跟踪性能,是解决高动态GNSS信号跟踪与高精度定位导航问题的有效途径。国外己将高动态深组合技术广泛应用于精确制导武器当中,且成功研制了具有高动态GNSS载波相位测量能力的深组合制导系统,但对相关技术长期进行封锁和限制。国内高动态深组合技术研究多数仍停留在数据仿真验证阶段,并且以定性研究为主,缺乏指导系统设计的理论方法和测试方案,严重制约了国内高动态深组合技术的发展与应用。针对远程精确制导... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：179 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１深组合思想的发展历程??１９７８年，美国Ｄｒａｐｅｒ实验室第一次对ＧＰＳ与ＩＮＳ之间的互补特性进行了总结，并??

而是经过一个连续的发展过程。在这个发展过程中出现了多种结构形式，每种结构都对??深组合的发展都起到了促进作用，因此在理解深姐合的概念或定义时，应该综合考虑深??组合发展过程中出现的所有结构。图１．３给出了深组合的典型结构分类。深组合按照接??收机跟踪环路结构的不同，可１＾分为标量深组合与矢量深组合两大类。??标量深组合＾ＮＳ辅助跟踪环路的松／紧组合）??巧ｃａｌａｒ?ｂａｓｅｄ：?ＩＮＳ－Ａｉｄｅｄ?Ｌｏｏｓｅｌｙ／Ｔｉｇｈｔｌｙ?Ｃｏｕｐｅｄ）??深组合－?Ｉ—集中式（Ｃｅｎｔｒａｌｂｅｄ）??（Ｄｅｅｐ／Ｕｌｔｒａ－ｔｉｇｈｔ）?，?■欠??．?ｐ相干深组合一??（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ）??Ｌ?级联式（Ｃａｓｃａｄｅ）??＾矢量裸组合一??（Ｖｅｃｔｏｒ?ｂａｓｅｄ）??＾非相干深组合（Ｎｏｎ－ｃｏｈｅｒｅｎｔ）??困１３深组合结构的典型分类??标量深组合是指在ＧＰＳ／ＩＮＳ松或紧组合结构的基础上，同时将ＩＮＳ输出的高速率??导航信息引入到传统接收机跟踪环路进行辅助，如图１．４所示。??矢量深姐合则Ｗ矢量跟踪环路为基础，所有通道的相关信息与ＩＮＳ解算结果组成观??测矢量，一起作为组合导航滤波器的量测信息对导航和环路参数信息进行估计，然后利??用估计的信息统一对各环路通道进行控制，通道之间不再相互独立，如图１．５所示。??由于标量深组合不需改变传统接收机环路的结构

１．２．３国内外深组合研究现状综述??基于对国内外深组合技术研究文献的深入调研，本文对国内外深姐合研究公开发表??文献数量的逐年变化进行了统计，如图１．６所示，深组合技术从产生到现在，经历了几??十年的发展，得到了国内外的广泛关注和研究。??国外对深组合技术研巧起步早，可追溯到上个世纪７０年代中后期，２００４年至２０１１??年前后，国外深组合研究达到了高峰时期；国内关于深组合的研究最早开始于１９９０年??代初，研究的主力是大学和研究院所（秦永元，１９９０；秦永元，１９９１；陈家斌，１９９４），由??于当时国内对接收机技术的了解或掌握程度还比较有限，客观上限制了深组合技术的研??究范围和快速发展，相应地自９０年代末到２００６年的近十年间，国内鲜有相关文献发表；??直到２００７年前后深组合技术才重新在国内获得关注，从２０１０年至今，国内关于深组合??的研究热度进入到一个高峰时期（班亚龙


本文编号：3003987