INS/GPS/CNS组合导航系统仿真

在分析INS、GPS、CNS导航系统特点的基础上,建立了组合导航系统的误差模型,提出了一种基于联邦滤波器的INS/GPS/CNS的组合导航算法,采用平台失准角、INS与GPS的位置之差和速度之差作为观测量,对算法进行了仿真研究。仿真结果表明:通过校正惯导平台、消除导航参数误差,可以大大提高系统的导航精度。     

GPS/INS全组合制导火箭弹姿态仿真研究

建立了状态变量为15维的组合系统动态方程,对运用GPS姿态测量系统的GPS/INS组合导航系统进行了分析,得出了增加不同种类的外部导航信息观测量将有效提高惯导系统误差修正能力的结论.应用卡尔曼滤波方法对GPS姿态测量系统信息对惯性导航系统的误差修正能力进行了仿真.仿真结果表明,GPS姿态信息的引入可以大大提高制导火箭弹的航向测量精度,能较好地改善INS的导航性能.     

高超声速飞行器组合导航系统研究

为提高高超声速飞行器的导航精度,在SINS/GPS位置、速度组合导航模型基础上增加了GPS姿态信息,推导了姿态算法中姿态角误差与平台误差角的关系。通过理论分析说明了其可消除数学模型误差,提高系统的姿态精度,并以此建立了SINS/GPS组合导航系统姿态、位置、速度观测方程。通过仿真验证了该算法的有效性,结果表明SINS/GPS姿态、位置、速度组合导航可以有效提高高超声速飞行器导航定位精度。     

一种低精度捷联式惯导系统初始对准方法

捷联式惯导系统的对准,是指在系统进入工作前建立姿态矩阵的初始值。针对低精度捷联式惯导的初始对准,提出了基于捷联式惯导系统和双天线GPS测向系统组合的初始对准方案,并着重推导了失准角和陀螺常值漂移的计算过程,最后利用最小二乘法进行了实验验证,结果表明方法可行。     

时钟漂移对GPS/BD2组合系统精度影响分析

首先针对GPS时钟漂移,推导了计算位置误差的表达式,然后对GPS/BD2组合系统的时钟漂移进行了分析和修正,并利用模拟信号源提供的信号进行了仿真.结果表明:经过时钟漂移修正后,定位精度有了一定的提高,验证了仿真结果.     

基于单GPS观测的SINS姿态校正方法

针对车(船)载惯性和GPS组合导航系统(INS/GPS),研究单天线GPS对INS的姿态校正方法。提出一种基于单天线GPS进行捷联惯导(SINS)机动中对准和姿态校正方法,该方法以GPS两个不同时刻的不共线速度向量为参考向量,利用TRIAD算法进行姿态确定,并设计了Kalman滤波器估计姿态四元数。仿真试验表明该方案能较好地校正惯导系统的初始对准误差,并通过实时校正保持长期的姿态精度。     

低成本SINS/GPS组合导航系统仿真

捷联惯导系统(SINS)由于受到自身传感器性能和惯性导航原理的影响,导航定位误差较大。随着GPS导航系统性能的不断完善以及GPS固有的一些不足之处,将SINS和GPS两者进行组合形成组合导航系统,以此来完成载体的导航任务成为目前的研究热点。针对一种适合于工程应用的低成本SINS/GPS组合导航系统进行了仿真研究,并对该组合导航系统建立了一种工程化的系统模型。利用自适应卡尔曼滤波器对系统误差进行估计,获得了良好的效果。通过仿真实验验证了所建立的系统模型能够满足组合导航系统的功能要求并具有良好的稳定性。     

GPS姿态测量系统对惯性导航系统误差修正能力分析

针对惯性导航系统(INS)存在积累误差的缺陷,运用GPS姿态测量辅助修正方法对INS误差进行补偿来进一步提高INS的定位精度.通过对INS系统可观测性进行分析,得出增加不同种类的外部导航信息观测量将有效提高INS误差修正能力的结论.研究了船用INS与GPS姿态测量系统组合的组合导航系统,并对GPS姿态测量系统信息对惯性导航系统的误差修正能力进行了仿真.仿真结果证实上述方法可有效提高INS的定位精度.     

一种新的车载SINS/DR组合定位定向算法

针对军用车辆卫星定位信号缺失的问题,推导了三维条件下的无陀螺航位推算算法,在分别对航位推算和捷联惯导算法系统误差分析的基础上,应用kalman滤波器设计了一种新的SINS/DR组合算法,仿真结果显示,采用组合算法,系统三维定位精度分别提高37.8%、49.7%和35.1%。     

高动态环境下基于H_∞滤波的深组合导航技术

捷联惯性导航系统(SINS)/全球定位系统(GPS)组合导航系统是适用飞机和现代武器装备的高精度导航系统。针对高动态环境下GPS/SINS组合导航系统的定位精度问题,以炮射无人机为例提出基于H∞滤波技术的SINS/GPS伪距、伪距率深组合导航方案,用于提高高动态环境下组合导航系统的精度和鲁棒性。仿真结果表明,H∞滤波器不但比Kalman滤波器鲁棒性强,而且可用于带有强有色噪声的高动态系统中,并能保持较高的精度。     

GPS动态定位与H_∞滤波算法

GPS动态定位的数据处理中通常应用基于"当前"加速度模型的卡尔曼滤波,而实际测量定位中难以保证卡尔曼滤波要求的动态模型(函数模型)和随机模型可靠和切合实际;另一方面,GPS信号易受干扰,因而容易出现观测误差.针对GPS动态定位的这一问题,探讨了在实际应用中存在模型误差和观测误差时的H∞滤波,与卡尔曼滤波相比,原理易于理解,在实际中也很容易实现, 减少了计算量且提高了滤波精度.     

GPS中新的长码直捕算法的提出与分析

目前GPS中长码的捕获通常是利用短码来完成.但是,为保证扩频信号具有更高的扩频增益、更强的抗模仿和抗欺骗能力,必须实现长码的直接捕获.在研究以P码信号为例的结构及特性的基础上,分析现今较有效的捕获算法,并提出了一种新的时频域相结合的算法,同时在仿真环境下加以实现,通过实验验证:新的算法能够达到有效的长码捕获,为进一步的工程化实施奠定了基础.     

GPS P码的软件生成算法

GPS系统中的P码由于具有定位精度高,码周期长,结构复杂的特点,有着广泛的军事应用.如果能产生其周期内的任意一段P码,对研究P码的快速捕获有着重要意义.对P码的产生机理进行了研究,提出了一种GPS P码的软件产生算法,能够产生任意时刻、任意卫星的P码,并在MATLAB 6.5环境下对算法进行了仿真实现.     

LAAS处理算法及其完善性仿真研究

为了满足民用航空用户在精密进场与着陆中的应用需求,美国联邦航空管理局设计了GPS局域增强系统(Local Area Augmention System,LAAS).LAAS地面站设备采用3-4个安装在机场固定已知点的高性能GPS接收机,观测所有可见卫星,并将这些观测数据同时发送给处理单元,处理单元将码相位测量的伪距数据进行载波相位平滑,同时使用差分技术获得每颗可用卫星的误差修正值,并进行完善性监测,最后利用甚高频(VHF)广播这些修正数据.当某颗卫星出现故障后,整个系统的可用性发生改变.通过仿真研究可以得到当可见卫星数量在6颗或6颗以上时,减少一个卫星对完善性影响不大,甚至会变好,在可见卫星为5颗的时候较少一个完善性的可用性降低.并且完善性还和卫星的几何分布有关.     

关于导航战概念的探讨

导航战是指美军提出的在复杂电子战环境下,使己方部队有效利用卫星导航系统,同时阻止敌军使用该系统的理论。系统介绍了导航战的研究背景和概念,深入分析了导航战概念的外延意义,阐述了导航战相关技术的发展情况以及导航战给现代战争带来的影响。     

两种相位鉴别器下的导航接收机跟踪环路性能分析及比较

Costas环路是导航接收机中常用的载波跟踪环路,目前关于环路性能的分析很多,传统的分析方法以及结论均是基于信号功率归一化的乘法鉴别器,且一般认为环路带宽在输入信号信噪比变化过程中是不变的。本文通过对目前数字跟踪环路实现中常用的两种鉴别器(基于总功率归一化的乘法鉴别器和反正切鉴别器)进行精确建模和分析,据此得到了两种鉴别器精确的热噪声跟踪误差表达式,并进行了仿真验证。通过比较可知,在输入信噪比小于4dB时,反正切鉴别器和归一化的乘法鉴别器的性能基本相同,两种鉴别器所能达到的跟踪门限信噪比基本相同。本文的结论可用于精确指导导航接收机的设计。     

基于卡尔曼滤波器的GPS动态滤波方法

提出了一种解决随机误差影响GPS动态定位精度问题的方法.首先将GPS定位中的各种误差源在各方向造成的总误差等效为一个当前均值与一个符合一阶马尔可夫过程的有色噪声之和;其次对于GPS机动载体的加速度采用当前统计模型,然后通过扩展状态变量的思想和采用自适应算法建立相应的卡尔曼滤波器模型.该模型直接从GPS接收机输出的定位结果入手,实时性好,滤波后定位精度得到提高.     

GPS失效性研究

主要从影响GPS卫星空间分布角度出发,研究在特定区域和一定时间条件下GPS卫星的失效性问题。首先分析了GPS卫星对特定区域的覆盖情况,然后针对不同位置的GPS卫星失效,考察对GPS导航精度即目标区域GDOP值的影响,并通过仿真予以验证。研究表明对覆盖区域提供导航服务的GPS卫星中升交点赤经相差180°的两组GPS卫星对导航精度影响最为明显。     

基于GPS技术舰空导弹脱靶量测量系统设计

本文在简要介绍舰空导弹脱靶量测量的现状及存在缺陷的基础上，设计了基于GPS定位原理和技术的一种机动化、可扩展的舰空导弹脱靶量测量系统。应用此测量系统，不仅可以实现全天候、高精度的舰空导弹脱靶量测量，而且精度可达亚米级。     

GPSM码信号的产生与特性分析

GPS采用了一种新的信号形式,其关键技术为BOC(Binary Offset Carrier)调制.基于对GPS M码信号BOC调制的定义与功率谱研究,针对其采用的BOC(10,5)调制方式进行了信号仿真,进一步对其频谱与自相关函数进行了仿真,并针对其特性进行了分析,同时与现在的军用P码信号性能进行了对比,从而得出GPS现代化采用BOC调制的M码信号的优势所在.