基于矢量跟蹤的GNSS/SINS相干深組合系統(tǒng)研究

蔡南荊,郭承軍

(電子科技大學(xué),電子科學(xué)技術(shù)研究院,四川 成都 611731)

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基于矢量跟蹤的GNSS/SINS相干深組合系統(tǒng)研究

蔡南荊,郭承軍

(電子科技大學(xué),電子科學(xué)技術(shù)研究院,四川 成都 611731)

為滿足組合導(dǎo)航系統(tǒng)在高動態(tài)環(huán)境下的性能要求,設(shè)計基于矢量跟蹤的GNSS/SINS相干深組合導(dǎo)航方法。利用矢量跟蹤環(huán)路將所有可視衛(wèi)星的跟蹤和導(dǎo)航解算融為一體,增強通道間的輔助;高動態(tài)對載波跟蹤影響更大,在通道預(yù)濾波中將碼環(huán)載波環(huán)分別用獨立的濾波器處理,組合濾波中采用通道間差分降低濾波狀態(tài)維數(shù),提高計算效率。引入慣導(dǎo)的加速度輔助本地信號參數(shù)預(yù)測,較精確地測量衛(wèi)星視線方向的加速度,減小接收機在高動態(tài)時段的剩余動態(tài),提高本地信號參數(shù)的預(yù)測精度。基于矢量跟蹤軟件接收機搭建相干深組合仿真系統(tǒng),實驗表明該方法在高動態(tài)等環(huán)境下能提高信號跟蹤性能,改善系統(tǒng)的精度、可靠性。

組合導(dǎo)航;矢量跟蹤;相干深組合;高動態(tài)

0 引 言

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)和捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(SINS)是現(xiàn)階段航空航海等領(lǐng)域主要的導(dǎo)航系統(tǒng)[1],它們有各自的優(yōu)點和不足,二者結(jié)合起來,可以發(fā)揮各自的長處,實現(xiàn)優(yōu)勢并存缺陷互補,改善系統(tǒng)的綜合性能。

按照組合結(jié)構(gòu)及信息處理方式的不同,可將GNSS/SINS組合系統(tǒng)分為松組合、緊組合、深組合三種模式[2-3]。過去幾十年,GNSS與SINS的組合以松組合、緊組合為主,在松組合中GNSS提供的量測信息是位置和速度,緊組合提供偽距和偽距率,它們都是用組合濾波器融合GNSS和SINS的量測信息給出定位結(jié)果,并對SINS進行校正,GNSS性能沒有得到提高,因此在高動態(tài)等環(huán)境下通常難以穩(wěn)定工作。……