【摘 要】
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导航定位技术的应用遍及军事、测绘、交通、通信、授时、电力等一切与人类活动相关的领域。全球卫星导航系统（GNSS）的发展完善,极大地方便了人类生产生活中对位置、速度、时间（PVT）信息的实时获取。然而,GNSS作为非自主导航系统,在信号易受到遮挡、干扰、屏蔽的特定复杂环境中应用受限。近年来,以安全、责任为导向的应用发展迅速,此类应用不但对定位精度有着一定的要求,同时还需要有较高的完好性。因此,发展G
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导航定位技术的应用遍及军事、测绘、交通、通信、授时、电力等一切与人类活动相关的领域。全球卫星导航系统（GNSS）的发展完善,极大地方便了人类生产生活中对位置、速度、时间（PVT）信息的实时获取。然而,GNSS作为非自主导航系统,在信号易受到遮挡、干扰、屏蔽的特定复杂环境中应用受限。近年来,以安全、责任为导向的应用发展迅速,此类应用不但对定位精度有着一定的要求,同时还需要有较高的完好性。因此,发展GNSS多源融合导航技术及与之相适应的自主完好性监测技术彰显出愈发重要的现实意义。本文首先回顾了GNSS多源融合导航及自主完好性监测理论,并在此基础上:针对无人机禁飞区管控应用,本文从用户层面、导航系统精度及完好性层面分析应用需求,提出了面向无人机禁飞区管控的GNSS/INS组合导航定位及自主完好性监测算法:包括基于伪距/伪距率的GNSS/INS紧组合定位算法;顾及突变及斜坡故障的双因子故障检测算法;故障隔离算法以及水平保护级计算方法。无人机挂飞实验结果表明,算法可以满足所提出的无人机禁飞区管控的精度及完好性需求。针对城市峡谷车载应用,提出GNSS/INS/ODO融合导航抗差算法。针对复杂城市环境下粗差大、观测值冗余较少问题,通过对不良观测值的降权处理取代故障剔除,构建适用于城市环境的基于异常观测方差膨胀因子的完好性抗差策略。城市峡谷车载实验结果表明,算法弥补了城市环境GNSS定位不连续及发散严重问题,定位精度相较传统松组合算法可以实现高达40%以上的提升,对导航精度及完好性改善效果显著。
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