用于精確估計多普勒頻移的GPS-SINS緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究.pdf

1、針對SINS信息輔助的GPS/SINS超緊組合形式，為減小GPS內(nèi)部載波環(huán)路的跟蹤帶寬，提升環(huán)路的動態(tài)性和抗干擾能力，本文提出基于GPS/SINS緊組合系統(tǒng)精確估計多普勒頻移的方法。在提高導(dǎo)航系統(tǒng)精度的基礎(chǔ)上，通過緊組合系統(tǒng)的高精度導(dǎo)航性能計算GPS信號的多普勒頻移，并對其中的隨機誤差進行ARMA建模估計，完成多普勒頻移的精確估計。
　　論文主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)分析推導(dǎo)SINS工作原理，建立SINS誤差方程，并對S

2、INS導(dǎo)航算法進行仿真驗證，著重對SINS初始對準(zhǔn)進行實際數(shù)據(jù)的驗證分析。研究GPS導(dǎo)航定位測速原理，通過采集真實GPS數(shù)據(jù)，完成GPS定位和測速實驗，驗證其正確性。
　　(2)分析推導(dǎo)GPS/SINS組合導(dǎo)航的濾波算法，根據(jù)GPS/SINS組合深度的不同，分別建立松組合與緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)的模型，以及對應(yīng)的信息融合算法，并通過靜態(tài)半物理仿真實驗進行對比驗證。
　　(3)分析GPS中多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因，建立GPS多普勒估計模型

3、，由此推導(dǎo)出緊組合系統(tǒng)估計的多普勒誤差模型。在緊組合系統(tǒng)估計多普勒頻移的基礎(chǔ)上，對其中存在的隨機誤差進行ARMA建模，完成多普勒頻移的精確估計。
　　本文通過戶外跑車實驗收集數(shù)據(jù)驗證GPS/SINS緊組合算法的可行性和有效性。與單獨GPS的定位測速結(jié)果相比，GPS/SINS緊組合系統(tǒng)定位精度提高至少46.7％，測速精度提高至少29.4%。在此基礎(chǔ)上估計多普勒頻移，并對其中的隨機誤差進行ARMA建模，頻移精度提高0.5Hz左右，對G