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随着导航技术和控制理论的发展,组合导航系统拥有众多的导航传感器模块,已经构成了一个多传感器导航信息系统。信息融合方法是解决多传感器信息综合处理问题强有力的手段。通过多源信息的最优融合,能够有效地提高组合导航系统的精度和可靠性。本论文旨在研究信息融合在组合导航系统中的应用。 本论文以中国船舶重工集团公司科研基金项目“组合导航系统信息融合”为背景。在深入调研与分析国内外组合导航系统相关理论与技术文献的基础上,归纳总结了该领域的主要内容与关键技术,详尽论述了组合导航系统数据融合的研究现状,存在问题与发展趋势。以导航组合系统为实验平台研究其数据融合理论、方法及其应用,对此进行了如下研究工作: 1)针对我国卫星导航的实际情况,研究国内自主产权的北斗双星/惯导组合导航系统,由于我国的自主地双星导航研究刚刚起步,其双星系统的误差源合理建模成果尚在探讨中。论文在各导航系统误差模型中重点分析了INS/DS组合导航系统的误差模型,对INS/DS的组合导航误差模型进行的分析为实际运用中提高INS/DS稳定性、降低定位误差奠定了理论基础。 2)针对各种导航传感器的噪声的不同数学模型,研究采用一种统一的处理手段——小波变换来处理各传感器的噪声。通过仿真研究表明,小波变换对于处理传统的导航传感器如陀螺仪、GPS、Doppler的噪声效果明显。同时,对于我国误差模型尚不确定的北斗双星定位系统,在数据接受成功率较高的情况下(接受成功率≥85%),研究表明小波变换再多尺度分解下如分解尺度大于8时,能够准确的从噪声中提取原始信号,说明小波变换对于处理不确定误差模型的噪声可以获得较好效果。通过研究对于不同导航传感器采用统一处理手段——小波变换都能获得理想效果为导航处理软件编写提供了一个新途径、新思路。 3)针对多子系统的组合导航系统信息融合解算量过大的问题,研究了联邦滤波模型提出了分布式自适应滤波算法,通过定义信息分配原则,实现了滤波过程中的各局部滤波器和主滤波器信息分配系数的实时自适应调节,提