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SINS/GPS组合系统姿态角误差可观测性研究 被引量：8
1
作者 李渊涛 陈哲 刘剑 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期367-370,共4页
首先建立起捷联惯导系统（ＳＩＮＳ）与全球定位系统（ＧＰＳ）相组合系统的数学模型，从研究ＳＩＮＳ／ＧＰＳ组合系统的可观测性出发，通过理论分析得出了组合系统姿态角误差可观测性很差的结论，并给出使可观测阵满秩的条件．
关键词 组合导航 可观测性 姿态角误差 sins/gps
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SINS/GPS组合系统的蒙特卡洛仿真
2
作者 曹福祥 保铮 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期86-91,共6页
以考虑位置误差相关项的伪距率观测模型，对遥感中使用的 ＳＩＮＳ／ＧＰＳ伪距、伪距率组合系统进行了蒙特卡洛仿真．结果表明，组合系统的长期位置精度能达到 ５ ｍ以内； ＧＰＳ数据更新率低于 ＳＩＮＳ，在 ＧＰＳ测量时间间隔内，... 以考虑位置误差相关项的伪距率观测模型，对遥感中使用的 ＳＩＮＳ／ＧＰＳ伪距、伪距率组合系统进行了蒙特卡洛仿真．结果表明，组合系统的长期位置精度能达到 ５ ｍ以内； ＧＰＳ数据更新率低于 ＳＩＮＳ，在 ＧＰＳ测量时间间隔内，组合系统的性能仅由 ＳＩＮＳ决定．虽然 ＳＩＮＳ的误差随时间积累，但在ＧＰＳ测量时间间隔为秒数量级的情况下，即使采用中等精度的惯性仪表，其相对位置精度可达到厘米级（这里相对位置精度指组合系统在 ＧＰＳ测量时间间隔内位置误差的变化范围）． 展开更多
关键词 全球定位系统 组合导航系统 捷联式惯性导航系统 卡尔曼滤波 sins/gps 仿真
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SINS/GPS组合导航系统选星算法 被引量：9
3
作者 黄昆 胡小毛 +2 位作者 李士心 窦玉宝 郝研 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期718-722,共5页
选星算法是SINS/GPS组合导航定位系统中一个重要的步骤。在最佳选星算法的基础上,提出了一种适用于基于伪距、伪距率的SINS/GPS紧耦合组合系统的选星算法。该算法通过ENU(东北天)坐标系中几何矩阵及几何精度因子的定义,利用星历给出的... 选星算法是SINS/GPS组合导航定位系统中一个重要的步骤。在最佳选星算法的基础上,提出了一种适用于基于伪距、伪距率的SINS/GPS紧耦合组合系统的选星算法。该算法通过ENU(东北天)坐标系中几何矩阵及几何精度因子的定义,利用星历给出的卫星在ENU坐标系中的高度角和方位角解算出最佳四颗导航定位卫星,即基于G矩阵的选星算法。通过与两种常规选星算法的对比,验证了本算法具有较强的工程实用性。此外又推导了基于G矩阵的伪距、伪距率的SINS/GPS组合系统量测方程。该算法避免了求解卫星的位置,从而有效减少了计算量。 展开更多
关键词 sins/gps组合系统 紧耦合 几何精度因子 选星
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基于四元数平方根UKF算法的SINS/GPS紧组合导航系统研究 被引量：7
4
作者 周卫东 乔相伟 +1 位作者 吉宇人 郝燕玲 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2643-2647,共5页
在较大初始姿态误差角下,针对SINS/GPS紧组合导航系统扩展卡尔曼滤波(extenthed Kalman filter,EKF)算法定位精度下降的问题,提出了一种基于四元数的平方根无迹卡尔曼滤波(square root unscentedKalman filter,SRUKF)算法。为解决SRUKF... 在较大初始姿态误差角下,针对SINS/GPS紧组合导航系统扩展卡尔曼滤波(extenthed Kalman filter,EKF)算法定位精度下降的问题,提出了一种基于四元数的平方根无迹卡尔曼滤波(square root unscentedKalman filter,SRUKF)算法。为解决SRUKF算法中四元数正交规范化的限制,通过构造姿态矩阵代价函数将四元数预测均值问题转化为代价函数最小时的四元数向量求解问题,保证了均值四元数的规范化;利用乘性四元数误差表示四元数预测值与均值之间的距离,求取四元数的预测协方差矩阵,保证了算法的合理性。在此基础上,给出了SINS/GPS紧组合系统四元数平方根无迹卡尔曼滤波算法的具体步骤。在较大初始姿态误差角下的仿真实验结果表明,与EKF算法相比,该算法精度更高,稳定性更强。 展开更多
关键词 sins/gps紧组合导航系统 四元数平方根无迹卡尔曼滤波 均值四元数 乘性四元数误差
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自适应联合滤波模型及其在车载SINS/GPS组合导航系统中的应用 被引量：17
5
作者 陶俊勇 邱静 +1 位作者 温熙森 钱彦岭 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2000年第2期168-172,共5页
本文提出了一种自适应联合滤波模型结构及其算法 ,定义了联合滤波模型信息分配系数的自适应调节准则 .并设计了车载 SINS/ GPS组合导航系统的自适应联合滤波器 ,给出了滤波算法 .理论分析和实验室组合导航实验表明 。
关键词 组合导航系统 联合滤波器 信息分配 gps sins
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低精度的SINS/GPS组合导航系统中初始航向对准技术(英文) 被引量：11
6
作者 严恭敏 秦永元 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期237-241,共5页
低精度的捷联惯导系统(SINS)无法实现航向自对准,用于初始航向对准的SINS/GPS组合系统是强非线性系统.通过变换估计量的方法,将航向角的估计转换为两个三角函数变量的估计,在大航向角误差的条件下忽略了大部分次要因素的影响,推导了用... 低精度的捷联惯导系统(SINS)无法实现航向自对准,用于初始航向对准的SINS/GPS组合系统是强非线性系统.通过变换估计量的方法,将航向角的估计转换为两个三角函数变量的估计,在大航向角误差的条件下忽略了大部分次要因素的影响,推导了用于初始航向角估计的SINS/GPS组合系统方程.最后进行了航向角对准仿真,结果表明:在初始航向角完全未知的情况下,载体经过短时间(20s)的机动,航向角的估计精度能达到3°左右. 展开更多
关键词 捷联惯导系统 sins/gps组合导航系统 初始对准 卡尔曼滤波
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激光陀螺SINS/GPS组合导航车载试验系统 被引量：11
7
作者 李涛 吴美平 +1 位作者 江明 庹洲慧 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期104-108,共5页
SINS GPS组合导航系统已经应用于许多不同的领域。介绍一种已经进入试验阶段的低成本激光陀螺SINS GPS组合导航系统。根据系统的硬件结构,设计实现了与实际系统相匹配的组合导航滤波器,根据车载试验的结果,着重分析了系统车载试验中不... SINS GPS组合导航系统已经应用于许多不同的领域。介绍一种已经进入试验阶段的低成本激光陀螺SINS GPS组合导航系统。根据系统的硬件结构,设计实现了与实际系统相匹配的组合导航滤波器,根据车载试验的结果,着重分析了系统车载试验中不同导航模式对系统性能的影响,最后给出了一些有益的结论。 展开更多
关键词 激光陀螺 sins gps 组合导航 KALMAN滤波
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GPS/SINS紧组合导航系统信息融合技术研究 被引量：10
8
作者 吴凤柱 何矞 +1 位作者 焦旭 李南海 《电子技术应用》 北大核心 2013年第2期67-69,73,共4页
为了提高复杂环境条件下导弹的导航精度,以GPS/SINS紧组合导航系统为研究对象,首先研究了GPS/SINS紧组合导航系统的数学模型;然后对扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波的算法进行了详细的分析;最后将这两种滤波算法应用到GPS/SINS紧组合导... 为了提高复杂环境条件下导弹的导航精度,以GPS/SINS紧组合导航系统为研究对象,首先研究了GPS/SINS紧组合导航系统的数学模型;然后对扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波的算法进行了详细的分析;最后将这两种滤波算法应用到GPS/SINS紧组合导航系统中。系统仿真结果表明,UKF在位置、速度的估计精度上均优于EKF,并且UKF具有更好的稳定性和收敛性。 展开更多
关键词 gps sins 紧组合导航 EKF UKF
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GPS/SINS组合导航系统混合校正卡尔曼滤波方法 被引量：17
9
作者 林敏敏 房建成 高国江 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期29-33,共5页
利用卡尔曼滤波器将GPS伪距与SINS进行了深组合,在分析了导航误差产生原因的基础上,提出了输出校正与反馈校正相结合的混合校正卡尔曼滤波方法。与输出校正和反馈校正方案相比,这种校正方法提高了系统导航精度。仿真结果验证了混合校正... 利用卡尔曼滤波器将GPS伪距与SINS进行了深组合,在分析了导航误差产生原因的基础上,提出了输出校正与反馈校正相结合的混合校正卡尔曼滤波方法。与输出校正和反馈校正方案相比,这种校正方法提高了系统导航精度。仿真结果验证了混合校正卡尔曼滤波方法的有效性。 展开更多
关键词 gps/sins组合导航系统 混合校正 卡尔曼滤波 导航精度 全球定位系统 惯性导航系统
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H_∞滤波算法及其在GPS/SINS组合导航系统中的应用 被引量：28
10
作者 岳晓奎 袁建平 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期366-368,共3页
在对 H∞ 估计问题进行数学描述的基础上 ,建立了一种 H∞ 次优滤波算法的迭代方程。定性讨论了H∞滤波算法与传统 Kalman滤波器的关系 ,通过在 GPS/SINS组合系统中的实际应用进一步从精度、鲁棒性等性能指标方面对 H∞ 滤波和 Kalman... 在对 H∞ 估计问题进行数学描述的基础上 ,建立了一种 H∞ 次优滤波算法的迭代方程。定性讨论了H∞滤波算法与传统 Kalman滤波器的关系 ,通过在 GPS/SINS组合系统中的实际应用进一步从精度、鲁棒性等性能指标方面对 H∞ 滤波和 Kalman滤波算法进行了比较。仿真结果表明 ,在理想条件下 ,Kalman滤波方法具有较高的精度 ;但是 ,当系统模型和外部干扰统计特性发生变化时 ,H∞ 滤波算法明显具有良好的鲁棒性能 ,同时 ,估计精度也较高 ,有效地克服了 展开更多
关键词 H∞滤波 KALMAN滤波 鲁棒性 gps/sins 组合导航 飞行器 导航系统 算法
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基于联邦滤波的SINS/GPS全组合导航系统研究 被引量：15
11
作者 周姜滨 袁建平 +1 位作者 罗建军 岳晓奎 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1562-1564,1569,共4页
传统的捷联惯性导航系统(SINS)/全球定位系统(GPS)组合导航系统常采用位置速度组合模式,其可观测性与载体的飞行航迹有关,从而影响了整个组合导航系统的精度和可靠性。为了解决这一问题,提出了基于联邦滤波的SINS/GPS全组合导航系统方案... 传统的捷联惯性导航系统(SINS)/全球定位系统(GPS)组合导航系统常采用位置速度组合模式,其可观测性与载体的飞行航迹有关,从而影响了整个组合导航系统的精度和可靠性。为了解决这一问题,提出了基于联邦滤波的SINS/GPS全组合导航系统方案,推导了姿态角误差和平台失准角之间的变换关系,建立了SINS/GPS全组合导航系统数学模型,最后采用联邦滤波算法进行组合导航仿真计算。通过对仿真计算结果的分析,证明基于联邦滤波的SINS/GPS全组合导航算法能够有效地提高系统的导航精度和可靠性。 展开更多
关键词 sins 全组合导航系统 平台失准角 联邦滤波
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发射系下SINS/GPS/CNS组合导航系统联邦粒子滤波算法 被引量：7
12
作者 熊智 潘加亮 +2 位作者 林爱军 杜华军 郁丰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期319-323,共5页
传统的扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter,EKF)算法应用于未来高超、空天飞行器的组合导航系统时,因其模型线性化展开会导致模型不准确,从而引起导航精度下降;采用蒙特卡洛方法来实现递推贝叶斯估计问题的粒子滤波(Particle filter... 传统的扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter,EKF)算法应用于未来高超、空天飞行器的组合导航系统时,因其模型线性化展开会导致模型不准确,从而引起导航精度下降;采用蒙特卡洛方法来实现递推贝叶斯估计问题的粒子滤波(Particle filter,PF)算法能有效避免引入线性化误差,具有一定的优势。据此,针对高超、空天飞行器在发射过程中通常需要直接获得发射惯性系下的高精度导航参数的需求,提高发射惯性系下弹载组合导航系统滤波算法的精确性就尤为重要,PF滤波算法无需对非线性系统进行线性化展开即可直接实现对非线性系统的状态误差估计。为此,本文将PF滤波算法引入空天飞行器SINS/GPS/CNS多信息融合组合导航系统,设计了发射系下基于联邦滤波器的PF滤波算法,实现了对组合导航系统状态参数的直接建模估计。算法仿真结果表明,相较于发射系下SINS/GPS/CNS组合导航系统联邦EKF滤波算法,PF滤波算法有效提高了组合导航系统滤波精度。 展开更多
关键词 扩展卡尔曼滤波 粒子滤波 联邦滤波 sins/gps/CNS 组合导航
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Rao-Blackwellized粒子滤波在SINS/GPS深组合导航系统中的应用研究 被引量：9
13
作者 周翟和 刘建业 +1 位作者 赖际舟 熊剑 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期515-520,共6页
在组合导航系统数据处理中,有时会出现线性非线性混合模型的高维滤波问题,此时采用传统的线性卡尔曼滤波无法直接处理,而一般的非线性粒子滤波计算量往往很大,难以满足导航系统实时性要求。因此,本文提出了利用Rao-Blackwellized(RB)思... 在组合导航系统数据处理中,有时会出现线性非线性混合模型的高维滤波问题,此时采用传统的线性卡尔曼滤波无法直接处理,而一般的非线性粒子滤波计算量往往很大,难以满足导航系统实时性要求。因此,本文提出了利用Rao-Blackwellized(RB)思想对上述组合导航滤波模型进行分块处理,对于线性子空间采用卡尔曼滤波方法,对于非线性子空间采用粒子滤波方法。优化处理后的粒子滤波维数从20减少到3,使抽样所需的粒子数大大减少。通过仿真验证表明,在选取相同粒子数目前提下,本算法的滤波精度明显提高,并有效保证了导航计算的实时性。 展开更多
关键词 Rao—Blacewellized粒子滤波 非线性滤波 组合导航 sins/gps
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GPS/SINS组合导航系统实现时间同步的软件方法 被引量：11
14
作者 杨涛 王玮 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第4期436-438,共3页
GPS/SINS组合导航系统是当前各类飞机普遍采用的主要导航设备,采用传统组合方法无法消除组合时GPS与SINS时间同步误差的影响。在对GPS/SINS时间同步误差的物理概念深入研究的基础上,提出一种对时间同步误差估计和补偿的软件方法。该方... GPS/SINS组合导航系统是当前各类飞机普遍采用的主要导航设备,采用传统组合方法无法消除组合时GPS与SINS时间同步误差的影响。在对GPS/SINS时间同步误差的物理概念深入研究的基础上,提出一种对时间同步误差估计和补偿的软件方法。该方法通过扩充滤波器状态与改进量测方程的途径,实现了对时间同步误差的在线估计和补偿。仿真结果表明,当存在0.7s时间不同步时,采用传统方法,组合导航系统水平位置精度只能达到150m左右;采用文中提出的方法,组合导航系统水平位置精度优于10m。 展开更多
关键词 gps sins 时间同步 组合导航
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SINS/CNS/GPS组合导航系统半物理仿真研究 被引量：7
15
作者 徐帆 房建成 全伟 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期332-335,385,共5页
实际飞行实验费用大,组合导航系统最初实验不可能进行实时搭载实验,为缩短研制周期,降低成本,设计了一种新颖的采用真实器件误差特性的SINS/CNS/GPS组合导航半物理仿真系统结构。本系统将物理仿真与数学模型结合起来,采用真实器件输出... 实际飞行实验费用大,组合导航系统最初实验不可能进行实时搭载实验,为缩短研制周期,降低成本,设计了一种新颖的采用真实器件误差特性的SINS/CNS/GPS组合导航半物理仿真系统结构。本系统将物理仿真与数学模型结合起来,采用真实器件输出的误差特性,通过轨迹发生器软件进行轨迹仿真,具有一定的灵活性和可扩展性。针对实物系统,设计了一种根据不同步观测量进行时间更新的信息同步方法,得到了较高的组合导航系统精度。利用该系统进行半物理实时实验对研究飞行器在实际噪声下系统特性具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 sins/CNS/gps 组合导航 半物理仿真 信息同步
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GPS/SINS组合导航系统状态的可观测度分析方法 被引量：6
16
作者 帅平 陈定昌 江涌 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期12-19,共8页
系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标。首先 ,分别论述分段式定常系统 (PWCS)的可观测性分析方法和基于奇异值分解的系统状态可观测度分析方法。然后 ,证明GPS/SINS组合导航系统满足PWCS分析定理要... 系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标。首先 ,分别论述分段式定常系统 (PWCS)的可观测性分析方法和基于奇异值分解的系统状态可观测度分析方法。然后 ,证明GPS/SINS组合导航系统满足PWCS分析定理要求 ,并进一步提出改进的线性时变系统状态的可观测度分析方法 ,以适用于分析全弹道过程系统状态的可观测度。最后 。 展开更多
关键词 gps/sins组合导航系统 全球定位系统 捷联式惯性导航系统 可观测度分析 分段式定常系统
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GPS/SINS超紧组合导航系统自适应混合滤波算法 被引量：5
17
作者 周卫东 蔡佳楠 孙龙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期47-52,共6页
针对传统反馈校正滤波结构中,由于不可观测状态的反馈导致系统滤波精度下降,以及由于全球定位系统/捷联惯性导航系统(GPS/SINS,global positioning system/strapdown inertial navigation system)超紧组合导航系统量测方程的非线性导致... 针对传统反馈校正滤波结构中,由于不可观测状态的反馈导致系统滤波精度下降,以及由于全球定位系统/捷联惯性导航系统(GPS/SINS,global positioning system/strapdown inertial navigation system)超紧组合导航系统量测方程的非线性导致滤波难度的增加等问题,本文重新推导了线性的量测方程,并将基于状态可观测性的混合校正滤波算法应用于该模型.通过对比三种主流可观测性分析方法,选用误差协方差阵的特征值和特征向量可观测性分析方法分析系统状态的可观测性.最后根据可观测性分析的结果制定自适应的反馈因子,从而对SINS和GPS接收机误差进行校正.仿真结果显示,该方法可以有效提高不完全可观测系统的估计精度. 展开更多
关键词 可观测性 gps sins超紧组合 混合校正 特征值 特征向量
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SINS/GPS组合导航计算机系统设计与开发 被引量：4
18
作者 杨新状 许承东 +1 位作者 李怀建 刘莉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期34-36,共3页
文中论述了以TMS320VC33为CPU,ADS1217为A/D转换器的捷联惯导/GPS组合导航计算机的设计方案,并对该方案的设计开发进行了详细介绍。
关键词 sins gps 组合导航 TMS320VC33 ADS1217 惯性技术 导航计算机
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伪距解除相关法在GPS/SINS紧组合系统中的应用研究 被引量：8
19
作者 陈家斌 袁信 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第6期707-710,共4页
介绍了伪距解除相关法的原理 ,设计了一种加权平均跟踪误差估计器 ,用以估计 GPS接收机码环跟踪误差。研究结果表明 ,与未对伪距测量值进行修正时相比 ,应用伪距解除相关技术可以减小组合系统的导航误差 。
关键词 飞行 导航系统 卡尔曼滤波器 gps sins
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车载挠性SINS/GPS组合导航系统研究 被引量：8
20
作者 陶俊勇 温熙森 +1 位作者 杨定新 陶利民 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1999年第4期17-20,42,共5页
本文介绍了一种实用车载挠性ＳＩＮＳ／ＧＰＳ组合导航系统的软、硬件组成。针对挠性动调陀螺和伺服加速度计的随机漂移问题，提出多项式拟合补偿的思想，并在此基础上设计了基于ＵＤＵＴ 分解的卡尔曼滤波器。通过实验室组合导航实验... 本文介绍了一种实用车载挠性ＳＩＮＳ／ＧＰＳ组合导航系统的软、硬件组成。针对挠性动调陀螺和伺服加速度计的随机漂移问题，提出多项式拟合补偿的思想，并在此基础上设计了基于ＵＤＵＴ 分解的卡尔曼滤波器。通过实验室组合导航实验，验证了多项式补偿和组合方案的有效性，同时也说明了该系统是一种具有较高性能价格比的实用陆地战车导航系统。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 gps 组合导航 多项式拟合 卡尔曼滤波
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