顾及姿态角更新的低成本车载GPS/INS组合导航算法

来源 :第一届中国卫星导航学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w5130293253
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
低成本INS系统的元件误差严重影响INS导航精度.本文针对车载系统,提出一种顾及姿态角更新的低成本车载GPS/INS组合导航算法.首先在GPS/INS组合导航Kalman滤波方程基础上,给出两种姿态角更新的观测方程.然后给出了利用GPS测速确定航向角的原理,并且对低成本车载INS系统的俯仰角和翻滚角进行了分析,指出由INS随机误差造成的俯仰角和翻滚角误差比其本身量值要大,建议令俯仰角和翻滚角数值保持不变.利用实测算例确定了不同速度下的航向角精度,并且验证了本文提出的算法的有效性,相对于基于位置、速度组合的Kalman滤波,导航精度有明显提高.
其他文献
从实数阵元素计算顺序和实数至整数阵转换逆整顺序两方面研究了构造可容许整数变换阵的Gauss、LDL和LLL降相关算法,给出了元素升序降相关算法和整逆型(先求逆后取整)降相关算法.指出了谱条件数、降相关系数和平均相关系数降相关算法评价指标的优缺点,基此提出了同时具有数学严密性、模糊度方差阵维数、相关系数大小及正负变化分辨能力的等效相关系数评价指标.仿真结果与分析表明,等效相关系数较其他三种指标更加有
分析了地理坐标框架与地磁坐标框架的不同,利用CODE提供的全球电离层地图(Global ionosphere maps,GIM),分别计算Klobuchar地理14参模型与地磁8参模型.计算结果表明:在太阳活动高峰年、正常年与沉寂年,Klobuchar地理14参模型均具有更高的改正精度.分析结果为中国卫星导航系统电离层延迟模型的选择提供了依据.
用ARIMA模型对IGS发布的电离层VTEC格网数据进行逐点建模,综合考虑计算精度和复杂程度选用了ARIMA(p,1,1)模型,并对线性最小方差预测(一般预测法)和修正预测两种方法的预测结果进行了比较.结果表明,随着预测时间的延长两种方法预测精度都会降低,修正预测法在一天的短期预测时高精度点所占比例较多,但在VTEC极值点可能会出现预测值偏离实测值较大的情况,一般预测法在较长的时间内预测精度仍较好
与事后GPS数据处理相比,实时数据并不稳定可靠,并且实时数据的处理过程是不可逆的,因此GPS实时数据质量控制尤为重要.本文设计了一套实时数据质量控制模块,利用观测值的多种线性组合进行周跳探测及修复,并对观测方程的验后残差进行实时分析,探测粗差和周跳,从而使实时数据的处理结果更加稳定可靠.本文在PANDA单历元实时数据处理模块(SRIF)的基础上,运用实时质量控制模块(RTQC-Real-Time
简述了ICESat卫星和全球定位系统(GPS)的发展与应用,GLAS(地学激光测高系统)测高原理,测高数据的误差来源及处理方法;通过网络RTK实验,将GPS数据与ICESAT卫星激光测高数据的比较,检核了ICESAT卫星激光测高数据的质量和精度;ICESAT的测高结果已转换至WGS84椭球高,对于沿卫星轨道上的点,分别采用算术平均等三种方法求定GPS点上的高程,然后与GPS大地高进行比较,结果说明
在大气多路径条件下,讨论了两种无线电信号的反演方法:几何光学方法(Geometric-Optical,GO)和后传播方法(Back-Propagation,BP).当大气存在多路径效应时,用几何光学方法反演大气参数会引入误差,而后传播方法将无线电信号由多路径区域反推至单路径区域,因此能克服多路径效应.为了比较不同反演方法,采用多相位屏模型,数值模拟了存在大气多路径条件下无线电信号在大气中的传播过程
所需导航性能RNP技术是国际民航界公认的未来导航发展的趋势.使用隧道、包容、概率等概念定量描述了飞机所有飞行阶段的具体要求,较全面剖析了RNP技术框架、内涵.综合考虑选定最低间隔标准,确定了航路水平和垂直间隔和航空器最低安全飞行水平,构建了空中安全走廊;设计了飞行路径的包容面,确定系统正常的性能范围和飞行安全的限界.
随着导航卫星定位系统多频率的广泛应用,三频载波相位组合可以形成很多具有长波长、弱电离层、低噪声的线性组合.这些特性可以有效地实现整周模糊度值的快速确定以及削弱电离层延迟的影响等.由于组合观测值需保留模糊度的整周特性,所以组合系数要取整数.目前常用的方法是按照组合系数选取标准,通过枚举变量的所有可行整数组合来筛选性质较好的组合系数.这种枚举法不但效率低下,而且只能取得枚举范围内的局部最优整数解.本文
绕地卫星摄动运动是导致星座设计构型发散的主要因素,基于摄动补偿的轨道控制策略是维持全球星座构型的基本策略.本文给出全球星轨道在地球非球形引力、三体引力(太阳和月球)、太阳光压等主要摄动影响下摄动运动规律;以及星座轨道同平面内、轨道面卫星的相对轨道摄动运动规律.量化分析表明:全球星摄动运动主项是由地球非球形扁状摄动引起的轨道面进动运动,由三体引力摄动引起的轨道面章动运动,和由太阳光压引起的轨道形状变
分析了时空度规的级数展开形式,介绍了IAU2000关于后牛顿度规的定义,给出了质点运动的后牛顿方程.在1PN度规下分析了卫星导航的广义相对论效应.包括信号传播路径的弯曲效应、信号传播时间的引力延缓效应、信号的引力频移和二级多普勒频移.分析了引力延缓效应的影响因素;估计了路径弯曲效应、引力频移和二级多普勒频移效应的影响量级.