基于軟件接收機(jī)的MEMS-IMU-衛(wèi)星深組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究.pdf

1、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是目前主要的兩種導(dǎo)航系統(tǒng)，二者的組合導(dǎo)航具有良好的信息互補(bǔ)性，通過深層次的組合導(dǎo)航技術(shù)和數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以提高導(dǎo)航系統(tǒng)的精度和可靠性。因此，深入研究與分析深組合技術(shù)，對(duì)提升慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航性能具有重要理論意義及工程參考價(jià)值。本文在軟件接收機(jī)的基礎(chǔ)上，采用技術(shù)相對(duì)成熟且成本較低的MEMS-IMU作為慣性傳感器，對(duì)緊組合、跟蹤環(huán)路和深組合導(dǎo)航系統(tǒng)展開分析和研究，具體內(nèi)容如下：
　　本文首先對(duì)組合導(dǎo)航技術(shù)的背景

2、和國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了概述。分析了兩種非線性濾波技術(shù) EKF和UKF，并對(duì)軟件接收機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。對(duì)慣導(dǎo)輔助的緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)展開研究與設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了緊組合導(dǎo)航接收機(jī)的兩種抗干擾方法，在仿真實(shí)驗(yàn)和硬件平臺(tái)環(huán)境下對(duì)緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，分析慣導(dǎo)輔助的緊組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能。接著開展了基于I、Q信號(hào)觀測的矢量跟蹤環(huán)路的研究工作，分析了各通道信號(hào)相位及頻率變化與接收機(jī)動(dòng)態(tài)之間的內(nèi)在關(guān)系，在前述兩種不同的濾波算法下，對(duì)所設(shè)計(jì)的矢量跟蹤環(huán)路進(jìn)行

3、了高動(dòng)態(tài)和重跟蹤能力的仿真實(shí)驗(yàn)。然后對(duì)深組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的研究和設(shè)計(jì)工作。研究了三種級(jí)聯(lián)式深組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型，對(duì)深組合導(dǎo)航系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)即觀測量的提取和環(huán)路復(fù)制信號(hào)控制方法進(jìn)行了分析，討論了慣導(dǎo)器件誤差對(duì)深組合環(huán)路控制的影響，并且在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)環(huán)境下對(duì)三種深組合導(dǎo)航算法的定位誤差進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。最后在軟件接收機(jī)和深組合技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了深組合導(dǎo)航系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和基于FPGA和DSP深組合硬件平臺(tái)的研究和設(shè)計(jì)工作，在硬件平