文档介绍：摘要摘要自上世纪70年代,组合导航系统就受到人们的关注,经历了航位推算和地图匹配技术的定位组合过渡到以GPS定位为主,各种导航设备为辅的定位组合, 尤其是GPS与INS惯性导航系统组合具有很强的互补性,GPS能够消除INS的积累误差,INS能够在GPS信号失锁时提供短时精确的定位,本文对基于 GPS/INS的导航定位系统进行了研究。另外,以GPS为主,地图匹配技术为辅的定位组合广泛应用于成品GPS接收机,具有定位精度高的特点,但当GPS接收机被连续高层遮挡或进入隧道,无法接收到四颗以上卫星的信号,不能有效定位,因此可靠性不高,GPS/INS组合导航较好的解决了这个问题。 GPS/INS组合导航系统以数据融合理论作为基础,以卡尔曼滤波作为主要融合方法,对进入组合系统的GPS定位数据与INS定位数据分别进行估计、修正、融合,来解决GPS信号失锁引起的无法定位问题和INS积累误差引起的长时间漂移问题。本文从可靠性和实用性的角度设计出GPS/INS组合导航系统,并根据卡尔曼滤波理论推导出该系统的状态方程、测量方程和递推滤波方程。本文对GPS/INS组合导航系统进行系统设计,给出系统方框图和系统模块。分散滤波结构简单,联合滤波结构复杂,仿真分析表明后者的定位精度稍稍高于前者,从系统实用性的角度出发,采用分散滤波结构作为该组合导航系统的融合结构。模拟移动台行驶在一条既有连续高层又有隧道的环形路径,GPS与 INS单独定位轨迹和滤波融合的轨迹,仿真结果表明该GPS/INS组合导航定位系统能够在此典型的环形路径上始终提供定位服务,由此论证了分散滤波结构的有效性和该系统的可靠性。论文进一步仿真分析了不同的移动速度、隧道长度或连续高层的遮挡距离、GPS和INS定位参数与融合定位精度的定量关系, 得出该系统能够提供10m定位精度的三大组最优定位参数,为组合导航系统的实际应用提供了理论依据。关键词:组合导航,信息融合,卡尔曼滤波,可靠性 Abstract ABSTRACT Since 1970s,people areinterested inintegrated navigation system,which experiences from the map matching anddead reckoning integrated system tothe integratedsystem which isconsistedmainly by GPS and other navigation equipments. Particularly,the integrated system ofGPS and INS plementarity,GPS Can umulated error from INS,and INS call locate accurately inshort time when GPS receiver call’twork ,thispaper researches thissystem. Positioning mainly by GPS andmap matching technique ispopular intheproduct of GPS receiver,having hi曲precision,But when GPS receiveris intunnel,thissystem can’ integrated navigation system solvesthisproblem essfully. GPS/INS integrated navigation system isbased on datafusionprinciple,mainly using kalman filter,estimate,correct,and mix GPS position dataandINS position data,also solve theproblem that GPS system Can’t locatewhen itisinturnelandINS system Can’t locate when umulated erroris too reliabilityand cost ount,thispaper design GPS/INS integrated navigation system,and deduce status andmeasuring equation and filterequation bykalman filterprinciple. This paperdesign GPS/INS integrat