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组合导航技术通常可以克服单一导航系统的局限性,提供具有更高精度和稳定性的导航结果,被广泛地应用于军用、民用等多个领域。GNSS(全球卫星导航系统)/SINS(捷联惯性导航系统)是一种常见的组合方式。本文针对旋转GNSS双天线/MIMU(微机电惯性测量器件)组合导航技术进行了研究,根据松组合、单模组合和双模组合三种组合方式,设计并实现了旋转GNSS双天线/MIMU组合导航系统。针对每一种组合方式,均在系统硬件、导航算法和实验三个方面进行了讨论。本文的主要研究内容和成果如下:本文设计了松组合导航算法的卡尔曼滤波器,以位置、速度和航向作为观测量,利用卡尔曼滤波算法估计出最优导航参数。然后利用已实现的硬件系统,通过实验验证算法的有效性。实验表明,松组合导航系统能够输出正确的速度和位置信息,俯仰角和横滚角误差为0.2°(1σ),航向角误差为4°(1σ)。本文研究了旋转北斗(BDS)双天线/MIMU组合导航算法,在自行研制的旋转单模GNSS双天线/MIMU组合导航系统上实现了导航解算。以位置、速度和卫星信息作为卡尔曼滤波器的观测量,给出最优导航估计参数。实验表明,相较于松组合算法,旋转双天线组合导航系统在姿态测量方面有了明显的改进,航向角精度提高到了1°(1σ)。本文研究了旋转双模GNSS双天线/MIMU组合导航算法,在自行研制的旋转双模GNSS双天线/MIMU组合导航系统上实现了BDS/GPS/MIMU组合导航算法,实验表明,旋转双模GNSS双天线/MIMU组合导航系统的航向角误差为0.5°(1σ)。本文以船载实验,对比了单模与双模GNSS双天线/MIMU组合导航算法的效果,双模GNSS双天线/MIMU组合导航系统的整体表现优于单模GNSS双天线/MIMU组合导航系统。在遮蔽环境下,双模组合方式弥补了单模系统观测卫星数量不足的缺陷。实验结果显示双模组合导航系统的航向角误差小于1°(1σ),具有更高的可靠性和稳定性。本文设计的GNSS双天线/MIMU组合导航系统,适用于无人机,无人艇,以及中小型船舶的导航,具有广阔的应用前景。