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SINS/GPS组合导航系统国内外研究现状

时间:2019-03-30 13:36来源:毕业论文
SINS/GPS组合导航系统根据观测量的类型以及系统应用目的的区别主要可以分为以下三种:松组合、紧组合以及超紧组合[3]。这三种组合方式各有侧重。对于最基本的松组合,它是一种较低

SINS/GPS组合导航系统根据观测量的类型以及系统应用目的的区别主要可以分为以下三种:松组合、紧组合以及超紧组合[3]。这三种组合方式各有侧重。对于最基本的松组合,它是一种较低级的组合方式,它的实质是将GPS的输出转换到捷联惯导的输出形式,常见的是位置、速度组合,将两者的速度、位置信息分别作差值输出,作为系统的观测量。松组合的两个组成系统都能够独立工作,组合起来也比较简单方便,但是稳定性有所欠缺;紧组合比松组合复杂一些,它的实质是将SINS的输出转换到GPS的输出形式,常见的是伪距、伪距率组合,将解算完的伪距、伪距率分别作差值输出,作为系统的观测量。紧组合的稳定性比松组合强,当GPS能检测到的卫星数量低于4颗时,紧组合还能继续工作,但是因为其结构复杂,所以建模比松组合困难,计算起来难度比较大;超紧组合也叫深组合,这种组合方式难度比较大,它能有效提高信噪比,能够重新捕获信号,但是由于结构太过复杂,对惯导数据性能要求比较高,不常使用。33974
1  国外发展状况
1980年以后,SINS/GPS组合导航系统逐渐吸引了美国等西方发达国家的眼球,越来越多的国家开始关注到组合导航这一能提高精度的方式。1980年,美国德州仪器研究提供了新的GPS接收机,霍尼韦尔公司提供了H-700,两家公司合作组成了SINS/GPS组合导航系统,在Boeing公司的C141上飞行试验。1990年以来,其他国家也不甘示弱,纷纷加入了对GPS/INS组合导航系统的探索。之后,美国、法国等发达国家终于先后实现了它们的想法,对组合导航有了一定的实验结果。1993年,美国空军进行INS/GPS组合制导的联合直接攻击弹药的第一次验证试验。由于受科技水平、实验条件等外部环境的限制,当时还是只能进行简单的松组合。不过,飞机、车辆以及其他定位领域已经试验并成功应用了组合导航系统[4]。2000年以后,更多的人和机构投入了对INS/GPS的组合方案的研究,并且取得了比较不错的效果。论文网 源¥自%六:维;论-文'网=www.lwfree.cn
集中美国空、海军智慧的阿姆拉姆空空导弹就应用了诺斯罗普公司开发的GPS/INS组合导航系统。F-18“大黄蜂”战斗机的编队飞行也用到了美国国家航空航天局、波音公司和一些大学合作开发的DGPS/INS组合导航系统;V.V.Voronnv和他的同伴搭建了基于松组合的MEMS-IMU/DGPS组合导航系统。
2  国内发展状况
我国在这方面起步较晚,目前的实用技术的研究集中在比较基础的松组合。紧组合和深组合的研究还在实验阶段,并不能真正地投入生产使用。由于研究人员的技术水平和生产厂家工业的落后,市场需求开拓也不够,实际成熟的产品并不多。上海交通大学的同学探索了GPS/INS中的误差积累,并采取措施对其进行抑制,在GPS突然停止工作时采取车辆不完全约束的条件,减小误差,并在室外小车平台进行实验证明算法有效性。哈尔滨工业大学的同学研究了捷联惯导系统误差产生原因和补偿方法,对组合导航的组合模式进行了分析,并针对集中式卡尔曼滤波和分布式卡尔曼滤波建立了状态方程和测量方程,对系统精度进行了仿真。上海交通大学还利用基于3DM-GX1的MEMS-IMU单元和基于Novatel OEMV-1G的GPS接收机,在松组合模式下进行了跑车实验,在正常情况下精度较高,但在卫星少于4颗时,误差很大,不能满足精度要求。北京某电子公司,以无人机为实验平台,将硅微惯性测量单元与GPS进行松组合,验证了正常情况下和GPS失锁时的精度,实验表明可以满足精度要求。 SINS/GPS组合导航系统国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190330/31313.html
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