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随着科技的不断发展,包括电子,传感器等关键技术的不断突破和创新导航系统变得越来越复杂,同时对导航系统的要求也越来越高。怎样将系统故障进行有效的隔离,提高系统的稳定性,实现系统的高可靠性,成为当今导航领域迫切需要解决的问题。本文结合当前旋转飞行载体导航领域的应用特点,在全球定位系统和捷联惯性导航系统(以下简称GPS/SINS)组合导航的基础之上提出一种新的优化设计方案,希望能够在在组合导航领域做出一些积极的探索。本文完成的主要工作如下：(1)介绍组合导航的产生背景与意义以及组合导航在国内外的研究现状；(2)详细阐述惯性导航的原理及设计实现、初始对准技术、地磁传感器在惯性导航中的应用、组合导航的原理、GPS、卡尔曼(kalman)滤波与惯性导航的融合以及算法实现；(3)提出了将地磁传感器引入到基于MEMS陀螺、加速度计组成的捷联惯性导航系统中的改进方案,采用专用Kalman滤波算法对SINS及GPS数据进行最优数据融合,以此来得到比较精确的导航结果；(4)通过三轴转台对惯性器件进行标定并进行误差补偿,使用matlab对采集的数据进行拟合处理和得到的拟合数据和图形对分别对优化前和优化后的导航算法进行分析,以证明方案的可行性。由SINS、地磁传感器和高动态性能GPS接收机组成共同组成了优化后的全球导航系统+捷联惯性导航系统的SINS组合导航系统。该系统采用速度位置相组合的方式和改进的15维Kalman滤波算法,将SINS及GPS数据进行最优融合获得高精度的导航,以导引旋转飞行载体命中目标。与传统的GPS/SINS组合导航系统相比,本文引入了地磁传感器对SINS的姿态角累积误差进行修正,扩展了kalman对陀螺、加速度计的误差补偿,实现了在陀螺、加速度计误差较大情况下的高精度导航。