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组合导航系统的半实物仿真试验是导航系统性能测试的重要手段。本文针快速有效评估组合导航系统性能的需求,设计了一套GPS/IMU组合导航半实物仿真系统,为组合导航系统性能测试提供了高精度试验平台。经过试验验证,本GPS/IMU组合导航半实物仿真系统运行精度稳定,可靠性高,实时性强。研究内容如下:1、进行了GPS/IMU组合导航半实物仿真系统的性能需求分析,提出了半实物仿真系统的总体方案。由半实物仿真控制平台作为总控制机来控制场景仿真计算机、卫星导航模拟器、三轴转台、IMU惯测单元和组合导航接收机相互之间的数据传输和统一场景下的实时同步仿真试验,来实现组合导航半实物仿真系统闭环测试;2、进行了组合导航场景的建模与仿真。对组合导航中的坐标系进行了定义,建立了导弹运动模型和基于比力方程的加速度计算模型,并运用STK软件实现了运动场景的视景仿真;3、研究了半实物仿真控制平台对整个组合导航半实物仿真系统的控制方案。针对轨迹数据的实时传输问题,提出了由光纤网络共享内存实时发送,通过PCI下发给硬件系统的方法来实现场景的实时仿真;针对卫星导航模拟器、三轴转台和IMU不同数据更新率下的协同工作问题,提出了以卫星导航模拟器的1PPS信号为时钟基准,产生相应不同更新率的同步脉冲信号来驱动各设备运行的方法实现了统一场景下的同步运行。4、完成了半实物仿真控制平台软件的开发。结合系统工作过程,分析软件的功能需求,在VS2010开发环境下建立多文档/视图应用程序工程,实现各功能模块的搭建,完成整个软件的开发。5、对所搭建的GPS/IMU组合导航半实物仿真系统的性能进行了测试。测试结果表明系统各个模块性能达到要求,整个组合导航半实物仿真系统实验闭环测试性能良好,闭环测试结果表明系统的定位精度为:ECEF坐标系下的三轴位置误差在2(米)以内,ECEF坐标系下的三轴速度误差在10e-1(米/秒),姿态误差在10e-1(度)。